思路要时时创新(20)

    米切尔自幼体弱多病，是个性格内向、沉默寡言的孩子。当他从剑桥大学毕业以后，由于身体不好，无法到企业就职，只好留校，在微生物教研室找了一份为学生实验课做准备的工作。

    他每天为学生准备实验课。同时也在考虑自己应该另外研究些什么。

    在他上小学、中学时，所谓生物学不过是捕蝴蝶和蜻蜓。但是，人类的认识在不断深化，对生物的认识已经深入到比微生物还小的病毒。病毒究竟是生物，还是物体，已经成为研究的中心课题。只有将病毒机理揭示出来，才能揭示这一生命之谜，这成了当时的普遍看法。米切尔明白，蝴蝶和蜻蜓是生物，但无法想像病毒也是生物。如果在显微镜下观察蝴蝶或蜻蜓的切片，就能看到细胞外面有一层细胞膜。但是病毒没有细胞膜，就是用电子显微镜看，也仍然看不到。或许，细胞膜根本就是不存在的。米切尔认为，没有细胞膜的东西就不能算是生物，只有细胞膜才是生命现象的关键特征。

    他想，如果要研究，最好选择一个生命科学中最重要的课题。例如：大脑是怎样工作的？人是怎样从一个受精卵变成胎儿，然后又长大成人的？很多人因患癌症而死，那么癌究竟是怎样产生的？人要吃饭、呼吸，那么食物和空气进入体内，又是怎样转化为能量的呢？

    他想，在这些课题中，我可以解决的课题是什么？研究大脑一定很神秘，从卵到人的变化也非常有意思，查明致癌原因意义也十分重大。不过研究这些课题必须和其他医生合作，自己一人是无法承担的。只有体内能量的生成机制这个课题可以自己一人从事。

    米切尔总算给自己找到了一个研究课题。于是他又去查有关文献，了解该课题在世界科研前沿的最新动向。结果他了解到以下情况：人类摄人的米和面包到体内后逐渐产生变化，最后变成水和二氧化碳排出体外。在变化过程中，作为热释放出来的能量，其大部分都贮藏在ATP这种磷酸化合物中。这种磷酸化合物又是怎样生成的呢？似乎许多研究人员都在追寻这一答案。

    他们普遍认为，磷酸化合物生成的时候，肯定要经过一个中间物质x。他们正全力寻找这个中间物质。另一方面，神经生理学领域却发现，细胞膜上有钠泵机制。钠泵利用磷酸化合物发生变化时产生的能量，将细胞内的钠离子转移到细胞外，将细胞外的钾离子摄取到细胞内，使细胞内始终保持一种平衡的离子组合。

    米切尔没有做实验，只是在脑子里反复地思索：许多人都在查找这个中间物质，化学我不在行，又缺少实验经验，无论从身体状况还是从技术上说，我都没有条件去发现这个中间物质。要战胜他们，必须想出一个他们还未发现的方法来。

    一天，他像平时一样，踱到研究室顶棚上吊着的木制风扇下面，呆呆地想起来。也许他眼前出现了荷兰风车的景象吧，总之，他突然来了灵感：细胞膜上的钠泵利用ATP这种磷酸化合物的能量，将细胞内的钠离子转移到细胞外。如果水中的氢离子代替钠离子通过钠泵从细胞外进入细胞内的话，会出现什么情况呢？大概钠泵会往反方向转吧。钠泵如果往反方向转，不就可以产生能量，形成ATP了吗？

    消耗电能，转动电风扇，使空气流动，产生风。另一方面，风又可以带动风车，风车又产生电能，电风扇和风车的关系与米切尔的设想是同样的道理。

    他的结论是：食物的营养成分被一路分解下去，最后与氧结合，变成水和二氧化碳，使水成分中的氢离子被转移到膜外，当它再次转移到膜内时，就会使钠泵发生逆转，同时生成磷酸化合物，也就是体内能量的根本ATP。

    1961年，他在《自然》杂志上发表了自己的设想。发表后，他盼望着有谁对自己的设想感兴趣，然而却没有出现任何反响。

    在大学当实验助手的合同已经到期，如果不能升为助教，就不得不离开大学。在大学这几年，他只是拼命思索，没做过什么实验，手边只有《自然》杂志上发表的那篇论文。他也曾把这篇论文提交给大学，希望得到助教的职称，但大学以“该论文缺乏实验上的支持，空想成分大”为由，退了回来。这时，他已经40岁了，失去大学工作后也无法到私人企业去就职了。

    他不愿意再去求人，于是回到农村，把自己闷在父母留下的几间房子里。他把放东西的小屋改造了一下，建成了自己的“研究所”。他一心想通过实验来证明“ATP是钠泵逆转时产生”的设想。