Seren（执笔，神经生物学方向）桔子（细胞生物学方向）Lewind（结构生物学方向）

2011年1月初的一天，科学松鼠会的群邮中出现了这么一封信：松鼠李医生从网上转来一篇点评上海交大欲聘请法国诺奖得主蒙塔尼一事的文章。其中提到蒙塔尼在研究中声称“即使把DNA稀释10的18次方倍，理论上已不存在任何DNA分子，他仍然能检测到电磁波信号。”松鼠田不野当即表态“这就是说空白对照也有信号，不知道是中国移动还是中国联通的信号”。云无心则号召松鼠深入评价这位诺奖得主的学术成就，从科学的角度扎扎实实地挖掘一下这件事。

要深入评价任何人的研究，最靠谱的方式是立足其发表在学术刊物上的原始研究文章。物理松鼠们很快挖出蒙塔尼的三篇新作，组织journal club，邀请生物松鼠围猎群邮，奇文共赏。彼时天寒地冻，好事者色人周末窝在家里无事可做，立刻响应号召，表示：“好坑，我跳了！”

真的好事Geek，就一定敢于跳坑。

色人将重点放在蒙塔尼的最新文章【1】，花了两个小时看完——不少地方需要重复阅读，某些关键段落色人读了不下十遍，只因其研究结果实在过于惊世骇俗，如不细细研究，只怕是自己看漏看错了什么。

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蒙塔尼研究小组的发现主要分为两个部分：1）经过高度稀释的DNA可以发射电磁波2）这种电磁波有着奇特的性质，可以“保存”DNA的特质。

先让我们看看在蒙塔尼的实验室里，高度稀释的DNA如何发射电磁波：他们最初并未直接使用DNA，却是发现了一个有趣的现象。他们用滤孔很小的滤纸（或其他过滤装 置）过滤含有细菌或者病毒的培养液，这种滤纸的滤孔小到细菌和病毒都不可能穿过，所以从理论上来说，所得到的滤液中不会含有细菌或者病毒。接下来，他们将所得的滤液用纯水稀释，发现稀释到到一定倍数（10^-8~10^-18）的时候，可以发出电磁波。发现这一现象之后，蒙塔尼等人不再使用滤液，直接稀释含有特定细菌或 病毒基因的DNA片段的溶液，发现也能得到这种电磁波。

进一步，蒙塔尼等人发现要的到这种电磁波，需要一些特定的条件，其中包括滤孔直径大小、特定的稀释的倍数、特定的细菌和病毒种类、以及它需要其他低频的背景电磁波（7赫兹）激发。除了频率低以外，这种电磁波还有些其他特性：它是一种all or none的现象——要么有要么没有，和最初有病毒和细菌的浓度没有关系；它对降解DNA和RNA的酶不敏感，对让蛋白质变性的药剂也不敏感，但是它对加热与冷冻敏感。

看到这里，作为一枚无法深究物理知识的生物松鼠，色人觉得尚可接受。唯一觉得奇怪的是，如果滤纸的滤孔如此之小，那在第一种情况下，没有细菌和病毒通过， 那滤液里面是否有DNA的小碎片钻过呢？在某处，蒙塔尼提到自己在滤液中检测过DNA（使用传统常见的PCR检测技术），但是没有查到任何蛛丝马迹。然而，是否有小片段DNA通过，所用PCR是否足够敏感，却没有一字提及。色人忍不住想：可如果滤液中什么都没有，那稀释的又是什么呢？后来发电磁波的又是什么呢？也许真如蒙塔尼所说，是曾经与细菌或病毒有过接触的水分子？

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带着这样的疑问，色人继续探索第二个问题——电磁波能够保存DNA的特性，这一次，才发现整个心灵被毫无保留地震惊了。

在文章前半部，蒙塔尼对自己进入这一研究领域的经历徐徐道来。还在多年前研究艾滋病病毒的时候（他就是因此获得诺贝尔生理奖的），蒙塔尼就发现了一个相当奇怪的现象。某种常与艾滋病毒共存的细菌M. pirum可以感染淋巴细胞。这种细菌的直径是300纳米，当蒙塔尼等将此细菌与淋巴细胞共同培养一阵之后，他用滤孔直径仅为100纳米的滤纸（或其他过滤装 置）过滤培养液之后，因为细菌颗粒大，滤液里面没有任何细菌的DNA（通过PCR扩增证实）。然而当他把这种滤液和“干净的”（没有被该细菌感染的）淋巴细胞共同培养时，神奇的事情发生了——“这种细菌以及其各种特性总会重新出现”（“the mycoplasma with all its characteristics was regularly recovered!” ）色人把这十个单词联系上下文重复看了三遍，不由得不惊叹连连：经过小孔过滤以后，本来没有任何细菌、甚至连细菌DNA都检测不到的滤液，和淋巴细胞培养之后，突然凭空生出细菌来了？！

实在很难相信，如果这篇文章经过正常的同行审批渠道，会没有审稿人就此提出疑问：大哥，你们的滤液究竟有没有被污染啊——您戴手套了吗？打喷嚏了吗？试验台刷干净了吗？小DNA片段会不会从小滤孔里跑出来啊？那些未被感染的淋巴细胞真的是清白的吗？还有，细菌可能会生成小孢子，小孢子会不会直径小于100纳米，能通过滤孔？也许被包在小孢子里的DNA无法被检测出来，但在和淋巴细胞培养后，小孢子觉得环境变好，又重新变成细菌了？蒙塔尼博士，您怎么能排除以上这些情况呢？

文中没有一处，可以破解以上这些疑问。

—————————–彻底风中凌乱分割线——————————

然而，最神奇的还在下面：通过电磁感应，蒙塔尼从纯水里扩增出了DNA条带！

这个实验里，蒙塔尼等人取出两管水，一管是原来含有艾滋病毒的一个基因DNA 片段、经过稀释之后能够发射电磁波的水，我们姑且叫它“信号水”。而另一管是不能发射电磁波的纯水。蒙塔尼等人将这两管水放在一起，用7赫兹的背景信号激发信号水发射电磁波，大约一天之后，纯水也能发电磁波了。然后，蒙塔尼把做PCR所用的各种原料（核苷、酶、引物，但是没有模板）放入这管纯水之中，居然扩增出了与原来DNA几乎完全一样的DNA片段！

如果读者不做生物实验，大约不知道为何这一段为何让色人如此风中凌乱。这得从什么叫PCR说起。PCR（Polymerase Chain Reaction）就是DNA扩增，需要一段DNA分子作为模板，以及很多碱基作为砖瓦，而一种叫做DNA聚合酶的蛋白质会粘在模板上，忠实地根据模板的序列，把一个一个地碱基连在一起，制造出千千万万条和模板一模一样的DNA分子来。事实上，在分子生物学家做PCR的时候，经常往没有模板的纯水里面加入其他PCR原料，作为“负对照”。只有当负对照的结果是空白时，才能说明这个实验没有被污染。而此刻，蒙塔尼用的“模板”正是纯水，不管受了怎样的电磁波刺激，它里面最初也没有DNA啊（作为纯水，它起码没有磷没有碳吧？）！而在合成DNA的化学反应中，那个酶需要粘在DNA模板上，那些引物也需要粘在DNA模板上，没有模板，怎么扩增出条带？

在这段惊人的实验之后，蒙塔尼等只轻描淡写又相当模糊地提了这么一句：“这就清楚地证明了水的纳米结构以及其电磁共振可以忠实地保存DNA的信息”（It was shown clearly that the water nanostructures and their electromagnetic resonance can faithfully perpetuate DNA information.）他甚至再次提到自己早期的细菌重现实验，认为它暗示在滤液与淋巴细胞接触之后，水分子的纳米结构在淋巴细胞的激发下被重新转录成完整的细菌DNA——这次不是一个两个基因，而是整个细菌基因组。而接下来，这个基因组能自行指导蛋白质与脂类组装成细菌，感染淋巴细胞！

———————-请给我们所有中国纳税人一个理由先分割线——————–

当然，正如前面所提到，这一切都可能只是样本污染后的假阳性结果。然而让人无法理解的是：面对连任何一个做过PCR的生物本科生都会感到惊异、进而产生怀疑的结果，为什么诺贝尔奖获得者蒙塔尼竟然未在文章中做出任何有关污染可能的解释？或者，如果蒙塔尼确实相信自己的结果是真的，那么，如此颠覆性的试验结果，对现代生物学有什么意义？要知道，在过去五十年间，DNA双螺旋结构、PCR的发明、以及中心法则都拿了诺贝尔奖。而蒙塔尼发现光靠水分子的“纳米结构”就能指导聚合酶忠实制造出新的DNA，这样的颠覆意义，绝不在以上三条诺奖之下，很可能远远超出。作为诺奖获得者，蒙塔尼会忽视这一切吗？为何文章中对此没有一句话的分析与评述？！这篇文章发表在蒙自家的杂志上，如果蒙塔尼知道自己的文章会被生物学的同行阅读、评判、质问，他是否还会选择这样行文？如此令人拍案惊奇的结果，配上作者避重就轻的讨论、语焉不详的实验过程，实在不得不让人发问，这篇文章的问题，难道真是样品污染那么简单？

1. Montagnier L, Aissa J, Ferris S, Montagnier J, Lavalleee C 2009 Electromagnetic Signals Are Produced by Aqueous Nanostructures Derived from Bacterial DNA Sequences Interdiscip Sci Comput Life Sci 1:81-90

原文在此