我们来做一个假设,海浪在拍打沙滩的时候,其中有一次带走的不是沙石,而是粉色珊瑚的微粒子,而大海精灵们则并未对沙石和这些粉色珊瑚的微粒子加以区别,所以就用珊瑚微粒子来对这座沙石城堡进行修补了。被海浪侵蚀过的墙面,被凿出的洞,所有这些被破坏掉的地方,都用珊瑚微粒子代替沙石来修补了。那么,结果会怎样呢?
这个时候,这座城堡就像斑点狗一样,全身布满了斑斑点点的珊瑚微粒子。但是,我们所能观察到的其实不是这个,而是这些斑点流动时的样子和流动速度。
海浪搬运完珊瑚微粒子之后,又开始像平时一样搬运普通沙石了。那些大海精灵们则继续它们的工作,不停地往被海浪侵蚀过的墙面、被凿出的洞里填补沙石。那么,那些珊瑚微粒子虽然曾经在一瞬间填补了墙面,但是不久后又被新搬运过来的沙石取代了。也就是说,珊瑚微粒子只是浮在墙的表面,并没有作为城墙的一部分被固定下来。
当然了,这一事实并不仅仅限于珊瑚微粒子,于沙石而言也是适用的。那些被海浪搬运过来的沙石,在一瞬间成为了墙面的一部分,而到了下一个瞬间又离开了墙面,其原本所在的位置又被新搬运来的沙石占据了。那些珊瑚微粒子,就好比清澈的小溪中流动的墨汁,其动向与速度是可以为我们所见的。
舍恩海默把这些粉色的珊瑚微粒子和沙石称为同位素。正好在他开始进行科学研究之前不久,人们知道了氢、氧等主要元素都是有同位素的,事实上这些都是可以人工制造的。
氮在元素周期表中排第7位。一个普通的氮原子,其原子核内有7个质子、7个中子,其原子量(质量数)就是质子与中子之和,也就是14个。但是,由于氮元素在自然界中的数量庞大,因此也会存在一些不同,比如说,有的原子核内部可能会有7个质子、8个中子,这样一来,这个氮元素的质量数就变成15个了,这就是重氮。虽然作为一种氮元素,其化学性质没有发生什么变化,但是后者却变重了。我们可以通过质量分析计将氮元素分为普通氮和重氮两种。
在这里,舍恩海默提出了一个具有划时代意义的观点,那就是,他用重氮来代替珊瑚微粒子,并在实验过程中将其作为有标记的“可追踪粒子”。一切构成蛋白质的氨基酸中都含有氮。通常情况下,这些氨基酸与体内的氨基酸是混合在一起的,因此我们无法对其动向进行观测。如果将重氮作为氨基酸的氮原子插入进来,就可以对其加以识别了。就像我们可以观察到有着特殊颜色的珊瑚微粒子的动向一样,我们能将含有重氮的氨基酸与其他的氨基酸区别开来,能够一直对它进行跟踪。
跟踪重氮的行踪
接下来是该为一个重大发现做准备的时候了。
实验室里的老鼠本来是用普通食物喂养的,从现在起,在一定的时间内,我们在它的食物里放进一种用重氮做过标记的氨基酸,这种氨基酸叫亮氨酸,然后用这种食物喂养它。这一过程如同海浪把珊瑚微粒子搬送到了城堡墙面上。特定时间过后,我们把这只小老鼠杀掉,观察它所有器官和组织里重氮的含量。另外,它的排泄物也要全部回收,计算一下被追踪原子的收支情况。
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