10 纤维组织和链状结构
事情上。在1938年和1939年,他仍然思考着、谈论着抗体——实际上,他对抗体的高涨热情促使生物系的一些学者开始制造果蝇基因的抗体和基因产品——但是克莱林实验室正准备开张,他的新房正在建造,贝克讲座需要继续,多萝西·林奇需要声讨,还有《化学键的本质》需要写作。同时由于他手下没有一个人了解如何进行免疫学方面的实验,所以他对于全力以赴地进入这一全新的领域还有些犹豫不决。
1939年7月,兰德施泰纳又一次向他发出了信号。这回,他在《科学》杂志上发表文章,将鲍林和莫斯基的蛋白质结构理论和抗体的形成联系在一起。在解释抗体的特异性时他写道:“可考虑的一种想法是,以不同的方式来折叠同一条多肽链。”
这与鲍林不谋而合,他开始对自己的理论作发表前的最后雕琢,以免别人抢得先机。已经有一些免疫学家陆续发表论文,认为抗体以抗原作为自己成型的模板,但是他们一般的想法是,这一过程是在不断加长的蛋白质链上按次序排列氨基酸,而鲍林认为这一方法过于复杂。他关于一成不变的蛋白质链扭曲成特定形状的想法更为简便易行,
这一理论还能解释困扰一些学者的一个问题,即抗体是“两价的”,能够同时与两个抗原结合,将它们聚合在一起。测试抗体的一个一般性试验是将抗体同抗原混合,看它们能否形成浑浊的沉淀物。如果有沉淀产生,则说明抗原和抗体结合到了一起。鲍林熟知,在有些情况下,分子首尾相连,形成化学沉淀物,他推测抗体同样如此。能够与两个抗原相结合的抗体是形成抗原一抗体一抗原一抗体沉淀物的最容易的一种方式。
在鲍林的脑海中一幅图像开始成形:一个“变性的”新抗体开始从一个抗体生产细胞中生长出来。长出的一头会和一个抗原接触,并与之结合。链的中段会往复折叠成一堆馅饼的模样,形成一个类似于球体的形状,这可以满足表明抗体是球蛋白的那些数据。氢键将这一堆馅饼联结在一起。接着刚刚从细胞中脱离出来的抗体链的另一头会和另一个抗原相结合,形成一个“两价的”抗体结构。这一简单的方法巧妙地解释了无数抗体是如何从一种简单的蛋白质结构中生成的,沉淀物是如何产生的,合成化学物质的抗体是如何形成的,当然还能解释通过形状互补,不确定的弱力体系如何促成抗体与抗原相互结合的。
1940年1月,芝加哥大学免疫学的一位青年助理教授丹·坎贝尔获得一份奖学金来到加州理工学院,鲍林让他做一些验证性的实验,而自己则对抗体理论作发表前的最后定稿。还有一些问题有待解决。他这一理论的威力不仅在于简单,而且还因为通过它可以作出一些具体的可以验证的预测。比如,按照鲍林的理论,一个抗体分子的两端可以和一个抗原上的同样的反应点相结合,可以和同一个抗原上的两个不同的反应点相结合,也可以和两个完全不同的抗原相结合。然而这一类双重反应的抗体,一个可以同两个不同的抗原反应的分子,从来没有被发现过。兰德施泰纳的实验结果与这一构造相距甚远。坎贝尔来校之后,鲍林和兰德施泰纳在那年春天互相邮寄血清和抗体样本试图解决这一难题,但是没有任何进展。
两人之间的通信使鲍林认识到,他和自己免疫学的导师在思考问题上的方法并不一致。鲍林回忆说:“我发现兰德施泰纳和我在对待科学研究的方法上迥然不同。兰德施泰纳会问,‘这些实验观察到的结果会迫使我们如何认识世界的本质呢?’而我会问,‘哪一种最为简单、通用和令人满意的世界观可以涵盖这些观察结果,并与它们并行不悖?’”在这一点可以得到确认之前,鲍林决定暂不发表自己的论文。当验证工作被证明相当棘手时,他决定将研究工作继续深入下去,寄希望于新的实验会支持自己的想法。