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  作者:admin     发表时间:2019-06-10     浏览次数: 次    
c?碰过的纸会留下DNA?那些藏在蛋白质中的人类秘史_智能_环球网
“分子已经开始代替人来讲故事了。”一位研究人员在谈到蛋白质组学领域时表示。  2010年10月,在佛罗伦萨劳伦提安图书馆的阅览室里,一位名叫阿尔贝托⋅梅罗尼(Alberto Melloni)的意大利宗教历史学家站在一个樱桃木小盒子前。盒子很旧,有点磨损,有些地方还涂有拉丁文字迹。它被保存在图书馆的其中一张特殊的倾斜的阅览桌里已经好几个世纪了,那些阅览桌是米开朗基罗设计的。梅罗尼把盒盖从盒子上取下来。里面是一条黄色的丝巾,裹在丝巾里的是一本来自十三世纪的《圣经》,它没有他的手掌大,看起来破破烂烂。  梅罗尼最近表示,那本《圣经》是很破了。“字迹非常模糊,没什么价值。”但它有一段特殊的历史。1685年,一位到过中国的耶稣会牧师把那本《圣经》送给了梅第奇家族,暗示它曾归属于中世纪探险家马可⋅波罗(Marco Polo)。马可波罗在1275年前后到过忽必烈可汗的宫廷。尽管这个故事不太可能是真实的,但几乎属实的是,这本书曾经被一位早期的传教士带到中国,且在那里度过了几个世纪,被学者和官员处理过。因而它成为了亚洲基督教史上备受瞩目的一件物品。  梅罗尼是约翰第二十三世宗教科学基金会的主任,该组织位于博洛尼亚,致力于研究教会的历史。他听说过《马可⋅波罗圣经》,但直到2008年有位同事在图书馆的一次展览会上发现了这本书,他才知道它的状况很糟糕。就像其他习惯于处理古老文本或宝贵历史物品的人一样,梅罗尼特别重视那本被沃尔特⋅本杰明(Walter Benjamin)称作“光环”的书:“时空的奇特交错”,可以让人对他们所处的世界有所了解。  那本《圣经》的修复工作足足花费了十八个月,包括修复处理了1万个块件。在这个过程中,梅罗尼决心拿这本书去做最新的科学研究分析。梅罗尼对他的同事们说:“我们应该像对待《蒙娜丽莎》那样对待这本《圣经》。”他联系了意大利最大的科学院校米兰理工大学的文化遗产中心,征求科学分析方面的意见。除了用于研究色素的标准保护工具,如紫外摄影和红外光谱,那里的专家还建议使用蛋白质组学。“那是我第一次听到‘蛋白质组学’这个词。”梅罗尼回忆说。  蛋白质组学是研究生物中蛋白质相互作用的一门学科。 如果说基因组学研究的是人类的大约二万个基因,那么蛋白质组学就是研究那些基因所组成的蛋白质的构造变化。蛋白质组学的目的是保证样品的完整性。单个人类细胞的蛋白质组,可能包含数十亿的蛋白质,有时被比作地图集。它可以指引遗传学家或制药公司发现疾病的早期标志物、衰老的精确机制或者癌症治疗的潜在方向。数据分析和实验室仪器的巨大进步使得这一领域成为可能。现在,最先进的质谱仪可以让化学家对样品中的数千种蛋白质进行分类,且可以一次研究一个分子。  自2000年以来,蛋白质组学吸引了一小部分科学家的注意,他们认为它有潜力极大地拓展我们对过往历史的认识。在适当的环境条件下,蛋白质可以存活数百万年。近年来,对艺术品和考古遗迹的蛋白质组学研究已经产生了极其清楚的生物学信息,揭示了十七世纪的宗教雕塑上薄如蛛丝的鱼胶层,且从以前无法辨认的新石器时代骨骼坑中发现了儿童乳牙。2008年,研究人员得以对在阿拉斯加北部因纽特人遗址发现的有600年历史的炊具表面残留的斑海豹蛋白质进行了测序。3年后,化学家在一头猛犸象的股骨中发现了126种不同的蛋白质。随着新的蛋白质组学技术层出不穷地涌现,这一领域有着一种令人兴奋的氛围,充满着各种各样的可能性。  在梅罗尼的安排下,《圣经》的一些片断被送到了米兰。2011年秋,一些片段送到了化学家皮尔⋅乔治⋅阿列蒂(Pier Giorgio Righetti)的实验室。70多岁的阿列蒂身材修长,留着一托洛茨基式的齐整胡须。阿列蒂因其电泳研究而著名于蛋白质组学界。电泳是一个帮助根据分子大小和电荷对分子进行分类的过程。  阿列蒂于1971年开始研究玉米的蛋白质。那时,实验室可能要花费数年时间才能完成对单个的蛋白质的测序。“现在,研究蛋白质组学就像看繁星点点的天空一样。”阿列蒂说。与基因组基本保持不变不同,生物体的蛋白质组一直在变化。当我们睡觉、感到害怕和生病时,我们的细胞会产生不同的蛋白质。过去的蛋白质则是特定时刻的生物残留物。  检测《马可⋅波罗圣经》是阿列蒂第一次研究古老的东西。不过,他对于历史和浪漫题材非常热衷。他的父亲是一名小学教师和诗人。小时候,阿列蒂梦想着学习文学,但又害怕贫穷。除了进行化学研究以外,他还写了两本小说,目前正在写第三本,内容是《圣经》时代以来巴勒斯坦人的故事。他的科学论文经常使用颇为文艺的标题,来让人觉得论文内容不那么深奥晦涩。他2007年发表的一篇论文《夏洛克⋅福尔摩斯与蛋白质组学》是关于六肽配体文库的。为了研究《马可⋅波罗圣经》,阿列蒂至少读了六本关于马可⋅波罗的书。  在实验室里,他尽力去处理破烂的手稿。它们破旧严重,无法用常见的溶剂技术来提取蛋白质。一天晚上,失望之下,阿列蒂的一位同事用微波炉加热了其中一块片段。没想到这招竟然奏效了。  通过质谱仪对样本进行分析后,阿列蒂和他的团队发现了那本《圣经》中的8个生物分子,这些分子被认为是由胎儿的羊皮纸制成的。  阿列蒂很高兴看到数据中清楚地显示了750年前的蛋白质。他在一篇论文中描述了这些发现,为有关中世纪手稿蛋白质组学的文献带来补充。这些文献虽少,但在不断增长。“我们觉得这是一个非常非常大的成就。”他说。但阿列蒂总觉得这个实验可能是一次性的。大多数历史学家不仅没有听说过蛋白质组学,而且这种测试通常涉及到牺牲部分人工制品,因而使得获取研究对象变得困难。“没人会让你这么做的,”阿列蒂说,“这些片段是从佛罗伦萨寄来的,因为这本《圣经》已经支离破碎。”  修复工程结束后,梅罗尼飞到北京,在北京大学图书馆向观众展示《圣经》。空气有点潮湿。当他打开书页时,它们颤抖了一下,仿佛是在响应一段记忆。“它们有一种动感,就像翅膀一样,”梅罗尼回忆说,  2012年春天,阿列蒂的论文发表的那一天,他正在西班牙北部的萨拉戈萨大学的图书馆里。一位策展人邀请阿列蒂参观图书馆的藏品,并讨论可能的研究。羊皮纸卷轴上有一些中世纪的《圣经》和早期的《律法书》。正如阿列蒂所担心的,破坏性取样的棘手问题出现了。虽然蛋白质组学分析所需要的样本可能小到只有针头那么大,但许多受托付保护无价之宝的人出于本能和职业素养,非常不情愿割舍。“文物保护者都非常保守。”剑桥大学古蛋白质组学教授马修⋅柯林斯(Matthew Collins)说道。在萨拉戈萨大学,阿列蒂告诉图书管理员他很想研究《律法书》。  正当阿列蒂穿过校园时,他的手机铃响了。是格莱布⋅齐伯斯坦(Gleb Zilberstein)的来电,他是一位在以色列雷霍沃特工作的发明家。两人断断续续地合作了十多年。49岁的齐伯斯坦用自有的方式摸索文献的科学分析已经有一段时间了。他崇尚翁贝托⋅艾柯(Umberto Eco)的符号学研究,后者提出了多种解读文本的方法。齐伯斯坦经常想知道作者与他所写的书页之间的化学交互作用。“每个人都想透过自己的体会来理解文化生活中的事情,”齐伯斯坦说,“而我的经验就是分析化学的工具。”  那天早上看阿列蒂的论文时,齐伯斯坦突然想到了一个主意。他最近启动的一个项目是开发表面带有带电离子的塑料,这种塑料可以吸走其它物质上的微生物和细菌。他想把这项技术用于食品和饮料的包装。齐伯斯坦想知道它是否也适合用在艺术品上面。理论上,研究人员可以使用带电塑料从人工制品中提取蛋白质,事实上是提取几乎任何的化学物质,在此过程中不会对人工制品造成破坏。再珍贵的文物,也能够分析出它们表面或接近表面的蛛丝马迹:汗水、唾液或疾病迹象;艺术家的饮食证明、药物甚至DNA。“你能够查明你吃过些什么,你受到了怎样的伤害,作者受到了怎样的对待。”齐伯斯坦说。  阿列蒂很兴奋。他经常将齐伯斯坦称作天才,尽管后者没有博士学位,也从来没有在大学里担任过正式职务。“老实说,”阿列蒂说,“他比我厉害多了,他要聪明得多。”在齐伯斯坦从萨拉戈萨大学打来的电话中,他勉励齐伯斯坦去追逐那个想法。“阿列蒂教授说,‘好啊,尽管去做吧。’”齐伯斯坦回忆说。  齐伯斯坦决定去位于莫斯科的俄罗斯国家图书馆,检验一下自己的直觉。他在哈萨克斯坦北部的一个苏联军事工程师家庭长大。他的祖母萨拉制造飞机;他的父亲维克多制造鱼雷。在80年代末,还是学生的齐伯斯坦在莫斯科服了两年兵役。他设计了防弹背心,发明了一种用于碰撞测试的、可在碰撞时改变颜色的新型涂料,从而避免了大部分的步兵任务。他还经常在城里的剧院和音乐厅消磨时间。“我认为这对我来说是一个重要的成长期。”他说,他喜欢在国家图书馆度过下午的时光。  1994年,从新西伯利亚州立大学获得物理学学位后不久,齐伯斯坦移民到以色列。但他经常在莫斯科,他知道图书馆收藏的十九、二十世纪的手稿存在一个严重的问题。发明于十九世纪的廉价量产纸张改变了印刷出版业。但这种纸呈微酸性,时间久了会变黑,且变得易碎。2012年底,齐伯斯坦参观了俄罗斯国家图书馆,并提出用他的技术来给那里的档案笔记本和信件去除酸性物质。他只字未提历史研究。齐伯斯坦拥有推销才华。“齐伯斯坦会从他的20个发明中选择你想要买的那个发明。”一位前同事说。当时图书馆的馆长是一位物理学家,他同意让齐伯斯坦试一试。  齐伯斯坦要求在现代主义剧作家和小说家米哈伊尔⋅布尔加科夫(Mikhail Bulgakov)的著作上展开尝试。齐尔伯斯颇为尊崇布尔加科夫,1988年基于布尔加科夫的《狗之心》(Heart of a Dog)拍成的电视电影是他最喜欢的一部电影,他对他的发现感到非常失望。图书管理员们似乎无力阻止那些文本变破烂。在接下来的两年里,齐伯斯坦数次前往手稿部,在布尔加科夫的笔记本和草稿上测试不同的塑料原型。  齐伯斯坦拥有强大的气场。他的棕色卷发一直垂到肩膀。当他解释他是如何获准对现代俄罗斯文学中最有价值的一些文物进行实验时,他有时给人的印象是,这些文物的保护人并不完全理解他在做什么。“我和图书馆的人之间总是会产生化学反应。”齐伯斯坦说。但是,与其他从事蛋白质组学研究的科学家不同,齐伯斯坦并不认为大多数保护员天生就厌恶风险。相反,他认为他们大多数是孤立的、缺乏经费的,而且期望更多地了解他们所照管的物品。“他们喜欢你提出一些疯狂的建议,”他称,“每个图书管理员都喜欢一些疯狂的东西。”  带电塑料去除了布尔加科夫文书中的酸性残留物,但同时也去除了其他的化学物质。布尔加科夫年轻时行医。1916年,他被送往斯摩棱斯克附近的一家隔离医院,在那里他对吗啡上瘾。在生命的最后阶段,也就是他最著名的魔幻主义小说《大师与玛格丽特》(the Master and Margarita)即将完工之际,布尔加科夫患上了肾硬化(一种痛苦的肾病)。布尔加科夫多次重写了这本小说,而齐伯斯坦决定测试一下作者的笔记本和用打字机打出的纸张,看是否有他生病或服药的迹象。  齐伯斯坦从布尔加科夫的笔记中取样十页,发现每一页都含有吗啡。最严重的鸦片痕迹出现在1937年或1938年的《大师与玛格丽特》的大纲上,那是一张廉价的方形信纸。齐伯斯坦觉得自己好像是在用放大镜寻找小说中隐藏的信息。在一位老同学的帮助下,齐伯斯坦将毒品的痕迹与战前莫斯科警察局档案中的吗啡样本进行了比对。  他把研究结果送到米兰。在过去的两年里,齐伯斯坦并没有告诉阿列蒂多少关于他在莫斯科的工作的事情。“我试着给阿列蒂做份礼物。”他说。2015年夏天,他和阿列蒂将环绕布尔加科夫手稿的发现发表在《蛋白质组学杂志》(Journal of Proteomics)上。一位评论家批评了齐伯斯坦的方法。为了收集吗啡残余物,他在手稿上盖了一层塑料珠子。评论家指出,可能会有珠子残留在文稿上。后来,齐伯斯坦改进了他的技术,磨碎了珠子,把它们嵌入小片的乙烯-乙烯-醋酸酯(EVA)薄膜里。  今年秋天,齐伯斯坦带着新的EVA薄膜回到莫斯科,并重复进行了测试。这一次,他还提取到29种人类蛋白质,它们大部分来自汗液和唾液,包括1940年3月导致布尔加斯科夫死亡的肾脏疾病的三个生物标志物。在布尔加科夫去世75年后,他的文稿上仍充斥着他的分子,齐伯斯坦发现了这些分子,同时确保了文稿完好无损。  2017年初,阿列蒂开始从米兰的国家档案馆中提取腺鼠疫(俗称黑死病,是一种存在于啮齿类与跳蚤的一种人畜共通传染病)。亚历山德罗⋅曼佐尼(Alessandro Manzoni)在十九世纪撰写的小说《约婚夫妇》(The Betrothed)一直令他十分着迷,该小说描述了1630年侵袭米兰的腺鼠疫。在针对布尔加科夫的文稿的研究获得成功后,阿列蒂开始小心翼翼地接触米兰的藏品(包括鼠疫时期的文献),想看看是否有鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)的踪迹。鼠疫耶尔森氏菌是引发腺鼠疫的细菌。最终,阿列蒂意识到,他可以直接去查看这座城市的死亡记录。  与《马可⋅波罗圣经》或者布尔加科夫的笔记不同,米兰档案馆的纸张是用棉花制成的,保存完好。阿列蒂已经从大学的正式职务上退休,他花了几个星期的时间仔细研究死亡记录。该城市有半数人口死于腺鼠疫。“我挑选了最脏的纸张。”阿列蒂称。一天晚上,他回到自己的公寓,发现自己的腿上有红斑。他觉得染上鼠疫了。阿列蒂的妻子阿德里亚娜(Adriana)也是一位生物化学家,她还嘲笑了阿列蒂的担心。“感谢上帝,她是对的。”阿列蒂说道。  齐伯斯坦从以色列飞来帮助阿列蒂展开分析。他和阿列蒂把EVA薄片放在纸张右下角,因为右下角是纸张被触碰最多的地方。阿列蒂的一位前同事、化学家阿方西纳⋅达马托(Alfonsina d’Amato)去年3月对这些样本进行了分析。“这次的收成令人难以置信。”阿列蒂说。他们从腺鼠疫记录文献中提取了600多种蛋白质,其中17种来自鼠疫耶尔森氏菌。除了腺鼠疫的痕迹以外,还有老鼠和老鼠的蛋白质,羊奶和炭疽细菌的痕迹,以及少量烟草、鹰嘴豆、大米、胡萝卜和玉米的痕迹,这些揭示了记录这场灾难的工作人员的饮食习惯。单独来看,从这些记录中发现的蛋白质没有一种是令人惊讶的。(引起炭疽热的细菌是稳固的,而且是自然发生的。)但是它们共同勾画出了一个充满了寄生虫的城市,在那里,害虫从刚写好的死者名字上爬动过。“我们一遍又一遍地重复实验,以确保这是真实的。”阿列蒂说。  阿列蒂和齐伯斯坦共同发表了一篇关于鼠疫结果的论文,还一起上意大利电视台的专题节目。他们的蛋白质提取方法也引起了人们的注意。“我一直都十分敬畏他一直在开发的概念。”剑桥大学教授柯林斯在谈到阿列蒂时说。科林斯是一位考古学家,从八十年代开始研究贝类化石的蛋白质。“在我职业生涯的头几十年里,该类研究是一个相当痛苦的过程。”他说道。但蛋白质组学和质谱学的出现彻底改变了他的工作。 “我们完全能够依赖于这项不可思议的技术。”他说,“阿列蒂一直是这方面的领导者,我们只是在跟随他的脚步。”柯林斯也使用一种无损技术从历史文献中提取样本,但他的方法简单得多:它依靠于从保护员通常用橡皮擦制成的拓片中获取蛋白质。自2011年以来,柯林斯一直使用这些拓片收集中世纪欧洲的牛、绵羊和山羊的生物学信息。他把他的工作称为“生物手稿学”——物理手稿传统研究的一种现代化形式。  柯林斯警告说,历史上的蛋白质组学技术仍处于起步阶段。“我们仍旧需要了解这些东西究竟意味着什么。”他说。但当你意识到任何旧物品的表面都有可能承载着新的、可识别的生物信息的时候,你不仅仅手握着手稿,也手握着手稿承载的故事,你会重新注视这个世界的图书馆和档案馆,寻思它们背后蕴藏的秘密。2015年,华盛顿特区的福尔杰莎士比亚图书馆的研究人员从1637年的一本《圣经》的表面发现了至少一名北欧人的DNA,还发现他患有痤疮。该图书馆没有公布这项代号为Project Dustbunny的实验,部分原因是它花了一点时间来理解其中的意义。“我们非常清楚,除了为人文主义者提供一个很棒的研究图书馆以外,我们还拥有一个生物档案馆。”图书馆馆长迈克尔⋅威特莫尔(Michael Witmore)指出。  5月,齐伯斯坦在圣彼得堡分析十七世纪天文学家约翰内斯⋅开普勒(Johannes Kepler)的笔记。齐伯斯坦在完成腺鼠疫研究后对开普勒产生了浓厚的爱好。在米兰爆发疫情的原因之一是,神圣罗马帝国军队入侵意大利北部,破坏了乡村并带来了病菌。  在腺鼠疫爆发的那一年,开普勒作为数学家在领导帝国军队的统领阿尔布雷希特⋅冯⋅瓦伦斯坦( Albrecht von Wallenstein)手下工作。那年11月,开普勒在雷根斯堡去世,齐伯斯坦想知道这两件事之间是否存在关联。今年早些时候,齐伯斯坦找到了曾供职于开普勒委员会的彼得⋅迈克尔⋅申克尔(Peter Michael Schenkel),该委员会自1934年以来一直在编辑这位天文学家的论文。申克尔为开普勒现存的一万二千页著作编入了索引。齐伯斯坦在家里给他打了电话。“他问我开普勒是否去过米兰,”申克尔笑着说,“我不知道他是怎么找到我的地址的。”  在波罗的海上的一个暖和、微风习习的早晨,齐伯斯坦穿着砂洗过的牛仔裤,一件浅紫色小花图案的衬衫,以及一件肘部有白色补丁的牛仔夹克。他带着自己的儿子罗曼(Roman)一起来的。罗曼20岁出头,负责为齐伯斯坦的发明编写软件。除了蛋白质研究以外,齐伯斯坦还制造了一系列的便携式传感器。它们可以测量污染、葡萄糖或水合作用的水平,而且与智能手机兼容。2012年,为了测试这项技术并引起公众的注意,他和阿列蒂在伦敦泰特现代美术馆展示达米安⋅赫斯特(Damien Hirst)作品的玻璃橱窗旁测量了甲醛含量。这两位科学家称该艺术家的雕塑释放出的甲醛达到了危险的水平,后来两人在科学杂志上发表了他们的研究发现。  赫斯特扬言要起诉他们。阿列蒂承认其中一些计算是错误的,并撤回了论文。“我们说,‘管他呢。’后来还是舍弃了。”阿列蒂说道,“我是一个可怜的养老金领取者。”齐伯斯坦拒绝在撤回声明上签字。为了开普勒的研究,他带来了自己设计的一种新的水银传感器,看看能否在手稿上找到什么蛛丝马迹。“对我们来说,开普勒不是达米安⋅赫斯特,”齐伯斯坦说道,“他意味着更多。”在酒店里,罗曼展现了他戴着的黑色智能手表,它与水银传感器相连,可显示读数。闪烁的黄色字母拼出了“Hg”(汞的化学符号)和“VOC”(挥发性有机化合物)字样。  开普勒是科学史上的一个谜。1571年,他出生在斯图加特附近,生活在一个冲突不断、宗教偏执严重的年代。在他去世五十年后,他的行星运动定律帮助促成了牛顿的科学革命。1620年,他的母亲因巫术而受审,他不得不上法庭为母亲辩护。开普勒的著作充斥着几何学、科幻小说、占星术和惊人的推理。他发现太阳系的行星在椭圆轨道上运动;他还认为,地球也会像我们人类一样流汗放屁。1601年至1612年间,他是布拉格鲁道夫二世宫廷的皇家数学家。开普勒身材瘦小,视力不佳,他的许多结论都是根据他的前任、才华横溢的丹麦天文学家第谷⋅布拉赫(Tycho Brahe)的观察得出的。但那些跳跃式想象都是来自开普勒的。为了证明地球绕太阳的运动速度并非保持一致——当它离太阳越远,它的运动速度就越慢,他测量了它的轨道,似乎自己站在火星表面上的“瞭望塔”一般。“天才才有这样的想法。”爱因斯坦说。  俄罗斯的凯瑟琳大帝于1773年购买了开普勒的手稿,并把它们带到了圣彼得堡。自1938年以来,这些化石一直保存在俄罗斯科学院(Russian Academy of Sciences)的档案中。该院位于圣彼得堡动物博物馆后面的一个安静的院子里。“那些档案非常真实。”齐伯斯坦点点头说。  一位图书管理员拿出一卷开普勒的手稿,手稿用白色皮革装订着,摇钱树论坛03088com。齐伯斯坦戴上一副蓝色乳胶手套。阅览室里很寂静,坐满了其他的研究人员。开着的窗户外面飘着棉絮。齐伯斯坦把水银传感器放在桌子上,传感器看起来像用来给足球打气的针的加薄版本。在与申克尔交谈后,齐伯斯坦决定测试开普勒基于古希腊数学家希帕克斯(Hipparchus)理论撰写的一篇论文。开普勒断断续续地研究了这篇论文25年,直到他去世时,它仍未完成。齐伯斯坦翻着那几页又长又黄的纸,上面密密地写着开普勒的笔迹、数字表、划掉的横线,以及代表地球、月亮和太阳的细长的几何图形。“这些问题非常棒,”这位天文学家在1619年谈到希帕克斯的研究时写道,“这项工作本身是不可完成的。”  EVA薄片是暗绿色的,带有斑点。齐伯斯坦带来了两套EVA薄片(一套用于提取蛋白质)以及一个新的原型。新原型包含能够提取重金属的化合物螯合剂。2010年,布拉赫的骨骼在布拉格被挖出,他的胡须、骨头和头发被发现带有金、银和砷的残留物。布拉赫是一个热情充满的人,也是炼金术的拥趸。炼金术是十七世纪初王室普遍追求的一项实践。齐伯斯坦很好奇,想知道开普勒的论文中是否会出现类似的金属。他花了一个小时翻看希帕克斯的书,寻找他所说的可疑的地方——唾沫或误点的痕迹,然后将它们放在EVA薄片上检测。  在第32页上,在“solis longitudinis”一词旁边,齐伯斯坦发现了一组看似属于开普勒的指纹,上面是黑色墨水,散布在纸张右边的空白处。他小心翼翼地在手稿上放了17张薄片。他不时地在桌子上方挥动水银传感器。过了一会儿,坐在齐伯斯坦旁边的罗曼随意地将他的iPhone对着他父亲拍。当齐伯斯坦翻到他觉得有趣的一页时,他轻轻地咳了一声,罗曼也随之拍了张照片。  罗曼展示了一些水银读数,这些读数在他的手表上剧烈波动。齐伯斯坦很担心手稿的状况,因为它闻起来有点薄荷味,这表明手稿已经用百里酚(一种抗真菌的化学物质)处理过了。“我对这份论文不太满意。”他说。但希帕克斯的手稿似乎相对没有受到影响,这让他松了一口气。根据书册的封面说明,自1972年以来只有16个人要过这本书。一个小时后,齐伯斯坦回到他的办公桌前,拿出了EVA薄片。然后他填了张单子:“21/05/2018。蛋白质组学分析。”  他解释说,在他成长的过程中,苏联的教育体系在科学和人文学科之间划了一条严格的界限。“二者完全分离开来,”齐伯斯坦说,“但现在我们正试图打破这一障碍。他认为,对古书和文物的蛋白质组学分析,是图书馆和博物馆在一个大众注意力分散、内容数字化的时代重新构想自己的收藏品,并将其赋予生命的一种方式。“怎么把人带回来呢?””齐伯斯坦说道,“也许从另一个角度看现存的文物或文献会很有趣。”  第二天,齐伯斯坦在艾尔米塔奇博物馆开会。会议大厅里挤满了访客,各种设备高高悬挂在空中。在楼上的一间办公室里,齐伯斯坦与博物馆自然保护部门的两位科学家讨论了蛋白质组学。最终,阿列蒂和齐伯斯坦希望将他们的技术商业化,其中包括他们所需要的复杂分析技术,并将其推向藏品和无法使用他们自己的光谱仪的研究人员。(今年夏天晚些时候,齐伯斯坦与艾尔米塔奇签订了一份初步合同。) 齐伯斯坦说,他和阿列蒂可以提供的针对历史文物的研究服务类似于基因检测公司23andMe的服务,只不过他们使用的是“来自已经去世的人的样本”。  该领域的其他人也有自己的想法。在Project Dustbunny项目展开之后,福尔杰莎士比亚图书馆的治理员们想知道什么是最好的文献保存方法,什么保存方法便于未来进行分析。其中一个问题是,手稿纸页上的灰尘和绒毛是否突然变得有价值了,因为它们包含了大量关于近代早期的作家及其生活环境的信息。“我们问自己,这片土地50年后会变成什么样呢?”这些样品能告诉我们些什么呢?”导演威特莫尔说。  新技术的迅速发展也引发了一些警告。柯林斯分享的最近的几篇蛋白质组学论文提出了令人赞叹的观点,但后来遭到了质疑。因为那些分析很敏锐,而且样品有可能在实验室里受过污染。用于识别古代蛋白质的数据库也为食品和药品行业所使用,也就是说,被研究得最多的有机体——植物和动物,或者病原体,经常被认为是匹配的,即便有时候看似并不大可能匹配。“我们经常匹配一些超级有趣的东西,”柯林斯称,“但之后你会开始对自己的实际发现感到紧张不安。”  大约20年前,波尔多大学(University of Bordeaux)教授卡罗琳⋅托卡斯基对画作进行了首批蛋白质组学测试。托卡斯基正与大都会艺术博物馆(Metropolitan Museum of Art)合作研究一种新的分析方法,让化学家能够确定艺术品中的蛋白质是如何老化并彼此结合的。她从手提包里拿出一张玻璃片,上面好像有一粒灰尘。事实上,那是大都会艺术博物馆的宗教杰作、斯皮内洛⋅阿雷蒂诺(Spinello Aretino)的《抹大拉的玛丽娅手持耶稣受难像》右下角上的一个小颗粒。“它重10到15微克,”托卡斯基说,“真的很小。”但托卡斯基每年能够从更小的样本中获得更多的数据。四年来,她在实验室里一直保存着列奥纳多⋅达芬奇(Leonardo da Vinci)的《最后的晚餐》的一份样本,但她一直不敢碰它。“问题是:我们该现在就分析这个样本呢?还是该连续尝试和推动这些分析技术的发展?”托卡斯基说道,“现在,它就在我的办公室里。”  这种不确定性都无助于说服文物保护人员交出他们的文物。“他们中的一些人会抓狂。”丹⋅柯比说。柯比曾是IBM的工程师,多年来一直在为哈佛的艺术博物馆开发一种蛋白质测试技术。“你得慢慢来,慢慢说服他们。”许多文物保护人员认为,任何与历史文物发生的化学反应,即使是在分子层级上,都是一种干扰。齐伯斯坦和阿列蒂的EVA薄片要想变得可行,就必须稍微有点潮湿,就像拇指印一样。“‘无损’这个词必须小心使用。”托卡斯基指出。无论是在牛津大学的博德莱恩图书馆,还是在伦敦的大英图书馆,他都被禁止使用橡皮擦法。  更广泛地说,不难理解为什么蛋白质组学可能会对人文学者构成威逼。人文学者在手稿、绘画和古物解读方面的权威早已受到挑战。一些与过去有关的学科一直都具有科学化倾向,比如考古学。其他的一些学科则没有这种倾向,比如历史和文艺评论。虽然从十九世纪起,博物馆就有化学家,但保护科学——分析颜料,拍X光片,在传统鉴赏领域中通常都不那么重要。  从研究经费和硬数据的潜在价值来看,蛋白质组学具有颠覆性。在圣彼得堡,齐伯斯坦让人感觉他不仅仅是想给历史学家和文学学者带来一种新的科学工具,他感兴趣的是获得可改写历史记录的化学数据。“你知道,历史学家和其他人给我们讲了一些故事,”他说,“而现在是获取客观信息的好时机。分子开始讲故事了,不是人来讲了。这很有趣。”自从柯林斯进入这个领域以来,科学已经彻彻底底改变了考古学,通过从实验室获得的精细数据,它对过去的推论和广泛理论进行了更深入的分析。“这些新技术让我们获得了以前从未想过的细节。”他称。手稿的文字只是故事的一部分。“历史是什么呢?”科林斯问道,“当科学家开始与历史文献互动时,历史何时结束,科学何时开始呢?”  威特莫尔说道,“在我们如何与科学联系的问题上,人文学科存在一种防备性的蜷缩状态。”尽管如此,他猜测关于蛋白质组学的论文将在未来五年开始出现在文学和历史期刊上。“无论是数据挖掘、蛋白质组学还是基因组学,人文学科界的人都有潜在的新伙伴。”他说道。  7月底,记者飞往米兰,了解开普勒手稿的调查结果。他在一所大学的化学系遇到了阿列蒂。自开始研究《马可波罗圣经》以来,他的实验室里就源源不断地出现了古物。我们拜访了一些同事,他们在处理一块有四千年历史的埃及纸莎草纸时遇到了麻烦。这张纸莎草纸描画了尼罗河上被毁的城市赫拉克里奥波利斯,但在一次实验中,它的颜色发生了变化。一些化学家聚集在真空橱柜周围,他们将纸莎草纸放在玻璃碗下面,试图让颜色变回来。  开普勒研究也遇到了问题。质谱仪分析蛋白质的第一次尝试失败了,要么是因为在圣彼得堡的文稿处理,要么是因为在米兰准备样品时出错。“一周后,我们仍在清理这台机器。”阿列蒂说,“我们无法识别任何的东西,所以这是一场灾难。”他期望不久后就能分析另一批样品,但假期即将开始,预留时间处理仪器并不总是那么容易。  然而,齐伯斯坦的金属分析得出了更为有趣的结果。螯合剂薄片在其放置的地方到处都吸附了微量的金、银、铅和砷,其含量是对照品的3到9倍。有的汞读数甚至更高。那些金属让人想起了布拉赫骨骼被挖掘出后的发现,在齐伯斯坦和阿列蒂看来,这表明开普勒和炼金术之间存在联系,聚宝盆管家婆心水。然而,与布拉赫不同的是,没有开普勒采用炼金术或使用其疗法的记载。(十七世纪早期,炼金术除了追求将金属转化为黄金之外,还被用于医学目的。)齐伯斯坦和阿列蒂非常激动,对他们的发现充满信心。“开普勒也是一位炼金术士。”阿列蒂在发给记者的一封电子邮件中说。记者上了他的车,和他一起去见齐伯斯坦。阿列蒂摇下车窗,说道,“我在科学领域工作了45年,没有人在乎我的研究。而现在,我们每次写论文,都会有报纸给我们打电话。”  这两位科学家和他们的妻子在米兰的一家餐馆共进午餐。这家餐馆位于米兰一家露天广场的上层,可以看到大教堂。自圣彼得堡之行以来,齐伯斯坦就一直在计划对开普勒的手稿进行更有野心的研究。通过开普勒的手稿,可推断出行星表面金属的浓度以及这位天文学家运算和书写的模式。齐伯斯坦拿出手机,开始翻看档案里的秘密图像。他被开普勒书写的规律性惊呆了,同时也想知道它是否包含编码信息。“我认为人们必须重新认识开普勒这个人,”齐伯斯坦说道,“人们必须要得到这种图像信息,这种化学信息,这种生化信息。这将比丹⋅布朗(Dan Brown)的杰作更令人好奇。”  齐伯斯坦和阿列蒂都很高兴。他们走到阳台上,在大教堂前拍照。然而,他们对开普勒手稿的研究分析,是他们在工作中第一次去试图挑战历史记载,而不是去试图丰富历史记载。当被问到学者们最初对于开普勒可能是炼金术士的想法是否有什么反应时,两位科学家有些难为情。“他们非常失望。”阿列蒂喃喃地说。那天早上,齐伯斯坦收到了一封来自开普勒委员会的申克尔(Schenkel)的电子邮件。“他在邮件中说他不相信我们的发现。”齐伯斯坦说。  看到阿列蒂的论文草稿后,在研究开普勒的生活和著作上堪称权威的剑桥大学历史学教授尤林卡⋅罗布莱克(Ulinka Rublack)也表示不相信。不像出身富有贵族的布拉赫,开普勒一直都生活拮据,他不大可能是炼金术士。“他是帝国数学家。他是最有抱负的科学家之一。”罗布莱克说道,“他需要有个大的实验室和基础设施才能做出令人满意的工作。”此外,透过开普勒的著作,可以看到一种丰富多彩的学术生活。“他真的没有把自己当做炼金术师,他也没有做那方面的事情。”罗布莱克说。(相比之下,牛顿写了大量关于炼金术的文章。)面对齐伯斯坦和阿列蒂的发现,申克尔亲自去调查开普勒所有关于炼金术的著作。他分享了他的研究报告。该天文学家的参考资料很简单,且不大明确。“我不是化学家。”开普勒在1604年写道。  然而,只要这些金属痕迹是来自开普勒的,他使用炼金术法的可能性就依然存在。“你知道,这是一个很大的谜,”申克尔坦言,“我自己也很好奇。”断言开普勒使用炼金术,显然比寻找捕捉他的生活细节的证据更能引起人的兴趣。”但那可能是对旧文书进行蛋白质组学分析和化学分析的主要价值所在。“历史具有讽刺意味的地方在于,最明显不过的事情却被谈论得最少。”曾写过一本关于开普勒占星学的书的美国天主教大学访问学者帕特里克⋅博纳(Patrick Boner)说道,“人们概念化时间、疗法、健康甚至洗澡的方式,所有这些都是非常日常的事情,都受到占星术和炼金术等知识的影响。”  对于阿列蒂和齐伯斯坦对开普勒的手稿研究,伯纳表示,他已经从两人关于腺鼠疫的论文中了解到了他们的工作。“该研究正在打开一扇门,”他说,“我欣赏这个项目的地方在于,它远远超越了任何一种书面记录。”开普勒曾写道,“我仿佛读过一个神圣的文本,它被写进世界本身,是用必需品而非文字书写的,它说:‘男人,扩展你的想象力,你才能够理解这些事情。’”这一领会是他自己在寻找星体、物质和无法想象的事情的运动的知识的过程中得到的,而不是从印刷文字中得出的教训。  齐伯斯坦和阿列蒂还谈到了他们之前计划的巴黎之行。他们想去那里研究卡萨诺瓦的淋病。他们在拱廊的入口处分手,记者和阿列蒂穿过广场。他想带记者看看米兰的二十世纪艺术博物馆。那是一个酷热的下午,阿列蒂看起来就像一个普通的游客,脖子上挂着一根吊索,挂着相机和手机。在一楼,他们站了一会儿,看着阿列蒂非常观赏的未来主义画家安贝托⋅波西奥尼(Umberto Boccioni)的画作。最后,他们来到了一幅名为《米欧港》(Port Miou)的美丽小风景画前。这幅画是乔治⋅布拉克(Georges Braque) 25岁时画的。大海是紫色的,岩石是橙色的,树木是红色的。阿列蒂靠过去看。“我想调查一下这些画。画家们在创作它们的时候肯定服用了可卡因和海洛因。”他说,然后大笑,“总有一天,我们会做这件事的。” 相关新闻 美国研究使用3D打印来帮助再生军事人员受损的骨骼2018-12-06 08:45 中国计划在月球背面展开研究:看看植物能否生长2018-12-05 11:54 科学家发现空间站出现超级细菌:呼吁对其紧急研究2018-11-28 08:57 研究表明:人死后大脑还储备短暂意识2018-11-26 08:18 科学家奇妙研究:常温下黄金能被这样融解2018-11-22 09:03




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