一个并不完美的分子生物学的奠基者——德尔布吕克，本文主要内容关键词为：分子生物学论文,德尔论文,吕克论文,完美论文,奠基者论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
人物评传
告别量子物理学
德尔布吕克(Max Delbruck，1906-1981)出生在一个知识份子家庭；其父为柏林大学历史学教授，其叔为该校神学教授，其母亲是著名化学家莱比锡(J.von Liebig)的孙女。童年及少年时期即置身于从事科研与商业的许多大家族的氛围之中。在1914年以前的一段时间里，也曾经经历过第一次世界大战期间的饥寒交迫、死亡威胁的生活以及战后的革命风波、通货膨胀和穷困的遭遇。
他从孩提时起就对科学感兴趣，首先关心的是天文学。后来对他影响最大的是一位长他8岁的物理化学家弗里德里希(K.Friedrich)、后来成为德尔布吕克的指导者和终身朋友。
到了20年代后期，出现了量子力学，而他攻读研究生的格丁根(Gottigen)正是量子力学的中心之一，所以德氏从天文学和天体物理学把兴趣转移到理论物理学，就显得十分自然了。1930年他获得理论物理学博士学位。
他的3年博士后是在英国、瑞士与丹麦度过的。在英国期间，他接触了一种新的语言和新的文化，并且扩大了生活视野。在瑞士和丹麦，他师从著名的物理学家保利(W.Pauli)和玻尔(N.Bohr)。使他在科学求实精神方面获益至深；特别是在哥本哈根物理学实验室工作的两年，对他一生的学术研究方向影响至深。因为在那里他结识了玻尔，而玻尔当时正在对新的物理学所导致的物理学本质概念的基本变化进行着哲学概括，并且在量子力学方面提出了并协性(complementarity)总概念（海森堡提出的“测不准原理”就是这个总概念的一例）。
德氏开始爱好生物学也是受到玻尔的深刻影响，因为玻尔认为他提出的并协性概念也适用于其他学科，特别是生物学。这个观点为德氏所深信，后来他为了验证这一点，竟然告别了量子物理学而正式投身遗传学。当时玻尔认为，为了最终地了解生命是什么，就必须首先找到，那些支持物质的生命集体的基本并协性关系，而这些发现可能来自生命的某种深刻的佯谬的发现。
1932年作为著名物理学家哈恩(O.Hahn)的助手，德氏移居柏林，希望在那里能够较密切地接近生物学。1934年初在柏林形成了一个由物理学家和生理学家共同参加的研究小组，由著名的遗传学家、俄国移民季莫菲也夫—列索夫斯基(N.W.Timofeeff-Ressovsky)领导。
在这个时期里，柏林的物理学界曾经举行过一次“基础物理学的未来”学术讨论会，会议的精神认为：(1)物理学在最近一段时间里，将提不出有意义的课题；(2)生物学中没有解决的课题为数最多；(3)一些物理学家应该进入生物学领域。
德氏十分同意这个会议的上述论点。1935年他和季莫菲也夫—列索夫斯基与齐默(Zimmer)一起发表了一篇题为《突变和基因结构》的文章。这篇文章写法十分独特，主要篇幅是各人发表各人的看法，只是在文章结尾部分才共同对某些生物学现象作出理论上的解释。德氏在该文中指出，遗传学是生物学中玻尔的并协性关系最为适用的分支，因为极小的基因存在着一种长期的稳定性，它有希望包含一种深刻的佯谬。这篇文章还深刻地影响过薛定谔(Sch-r
dinger)，使他撰写成了著名的小册子《生命是什么？》。
在此后不久，于1937年当他获得洛克斐勒基金会的资助，到美国加州理工学院摩尔根遗传学实验室工作的时候，他更彻底地和物理学告别，一脚跨进了遗传学的门槛。但是历史的发展并没有完全按照“基础物理学的未来”会议所预料的那样，在德氏离开哈恩不久，哈恩就发现了铀的裂变，德氏因之失去了参与这一重大物理学发现的机会。
但历史的发展又部分地证明了这次会议的预言，生物学里的确存在着极多的待开拓的课题，物理学家在那个舞台上的确发挥了重大作用，德氏本身就是一个极好的例证——成为美国“噬菌体学派”的主要奠基人，并成为1969年荣获生理学或医学诺贝尔奖的得主之一。
遭遇噬菌体
德尔布吕克在摩尔根实验室的两年期间，遇到了莫大的困难。首先，一个理论物理学家要和果蝇的染色体打交道，实在是勉为其难。他在回忆这段经历时写道：“我在阅读那些望而生畏的论文时没有取得很大进度；各种基因型都有长篇累牍的陈述。太可怕了，我简直无法读懂它”。而且要让一个善于逻辑思维的物理学家在显微镜下观察极难识别的染色体，也实在是难为他了。
正在德氏举棋不定的时候，摩尔根实验室里的埃里斯(E.L.Ellis)从污水中分离到噬菌体，埃里斯让他参加以噬菌体为实验材料的遗传课题。当时电子显微镜尚未发明（电镜发明于1939年），所以看不到这种细菌病毒——噬菌体；当埃里斯向他示教噬菌体时，他甚至说：“我无法相信它的存在”。但正是这位怀疑噬菌体存在的德氏，却提出了对噬菌体分阶段的生长试验的设计，试图分清噬菌体生命周期的各个阶段。在此设想的基础上，他与埃氏共同进行了著名的噬菌体“一级生长试验”。报导该试验的论文发表于1939年，后来被公认为“现代”噬菌体研究方向的开端。
1940年德氏转到了设在田纳西州的纳什维尔市的范德比尔特(Vanderbilt)大学工作；二次大战期间，他一直躭在那里，受雇为物理学讲师，但其研究的注意力仍集中在噬菌体方面。1940年他得到了在美国的定居权。
但当时他的身份却是敌侨，所以在政治上受到一定的歧视，于是德氏便专心致志地把全部精力投入到科研事业之中。其实作为犹太人的德尔布吕克，即使在德国居住，仍然是要受到迫害的；足以说明这一点的是，他那些留在德国的许多亲属大多参加了反对纳粹的斗争，有的因之而遭到逮捕。
1940年可以说是德尔布吕克学术研究的一个重要转折点，因为那一年他结识了卢里亚(Salvador Luria)。卢里亚1912年出生在意大利的都灵，1929年在都灵大学学医，1935年获医学博士，1940—1942年期间到美国哥伦比亚大学内外科学院任外科细菌学研究助理。1938-1940年期间当他在法国巴黎镭锭研究所从事科学研究的时候，曾经向巴斯德研究院的沃尔曼(E.Wollman)学到了噬菌体技术。但沃尔曼却是溶原性现象的发现者之一，沃尔曼发现的“温和的”噬菌体与嗣后德氏与卢氏研究的T系列（“烈性的”）噬菌体，分别属于两种迥然不同的噬菌体。在镭锭研究所工作期间，卢里亚接触了较多的物理学知识，并且成为了著名物理学家费米(E.Fermi)的朋友。他和德尔布吕克一样，在当时美国的身份也是敌侨。
1940年12月28日圣诞期间美国费城举行了一次物理学年会。德氏参加这样的学术年会是可以理解的，但卢里亚竟然也偶然地涉足了这次会议，这两位都操德语的学者在会议休息时彼此认识了。交谈的内容是从理论物理学开始的，后来接触到卢里亚正在从事的克吕格尔(Krueger)发现的葡萄球菌噬菌体问题，这正是两人共同关心的实验模型。但德氏当时对该种噬菌体抱有成见。
谈话结束以后，他们就来到纽约市哥伦比亚大学内外科学院卢里亚的实验室，在那里进行了48小时的噬菌体实验技术的交流。并且约定，在第二年夏天在冷泉港（位于纽约市的长岛）实验室里继续进行共同的噬菌体试验。1941年夏，在冷泉港举行了一次以噬菌体为主题的学术会议；在会议结束以后，德氏和卢氏就进行了一项共同的噬菌体试验。正好就在这时德尔布吕克在冷泉港举行婚礼，新娘是玛丽·阿德琳·布鲁斯(Mary Adeline Bruce)。婚后共生有4个子女。
德氏和卢氏商议后认定，噬菌体可能是研究遗传学的一种新的实验模型，有必要推广噬菌体技术于理论研究，这样就使噬菌体获得了新的研究方向。
“噬菌体学派”的诞生
1915年发现了噬菌现象，嗣后戴列尔(d′Hérelle)把这种设想中的颗粒称作为“噬菌体”。他对噬菌体作了多年的研究，主要的研究方向一直是把它作为传染病治疗和预防的一种手段。当时世界各国研究噬菌体的学者大致都是按照这个方向进行工作的，尤其是苏联，这一研究方向得到了政府的大力支持。苏联在30年代把戴列尔请到格鲁吉亚首府第比里斯，建立了一个专门研究噬菌体的研究所，并在莫斯科集中了苏联科学院、苏联医学科学院、高等院校中有关力量对之进行系统研究；当时（一直继续到60年代）不断地指导噬菌体可以治疗和预防若干种细菌性疾病，特别是痢疾，一直发展到用行政的力量，在托幼机构中强行服用痢疾噬菌体的预防小儿痢疾。但是长期的实践表明，这一研究方向是没有前途的，它在预防和治疗传染病方面没有出现重大的效果，于是这一研究方向就自然而然地从科技史中消失。
德布尔吕克从1938年起分别与埃里斯和卢里亚成功地进行了噬菌体的一步生长试验和波动试验；在此基础上，他与卢里亚、赫尔希(Alfred Hershey)等人形成了美国“噬菌体学派”的核心，推动了细菌遗传学以至分子生物学的产生与发展，从而在生物学史上写下了辉煌的一页。这表明噬菌体理论研究方向却是正确的。
与此相对照，当时写在苏联《医学大百科全书》（第三卷）中的下述纪录成为历史上的笑柄：“近年来，在国外文献，特别是美国文献中，出现了一种对T群噬菌体研究方面所获得的资料万能化的倾向，这种倾向很难看作为正确的倾向。”
科学史家及分子生物学家把戴列尔的研究方向称之为“近代的噬菌体研究方向”，把德尔布吕克开创的研究方向称之为“现代的噬菌体研究方向。”
1943年1月底，德氏邀请了一位年轻的微生物生化学家赫尔希访问他在范德比尔特大学的实验室。赫氏也曾作过噬菌体的研究，并发表过多篇论文，从而引起了德氏的注意。由于双方谈得投机，德氏就邀请赫氏加入到他和卢里亚共同研究和组织现代噬菌体研究方向的行列之中，终于成为嗣后的“美国噬菌体学派”的核心人物之一，导致他们3人一起荣获1969年生理学或医学诺贝尔奖。科学史家戏称这个核心组是两个敌侨和一个“与社会不适应”的人物组成的；这个所谓的“与社会不适应”的人指的是赫尔希，因为有的科学史家引用德氏的话说赫尔希是个不喝威士忌的人。
德氏和卢氏相识并达成共识：研究噬菌体是研究生物自我复制的突破口；但是卢氏声明，他并不同意德氏的如下设想：认为这是证实玻尔并协性概念在生物学中的实例；卢氏还认为并协性关系可能来自生命的某种深刻的佯谬的想法过于浪漫。但毕竟还是同意与德氏合作，并扩大其影响，其方法之一就是每年暑期在冷泉港举行一次噬菌体研究的经验交流会，以吸引那些从其他学科来的学者熟悉噬菌体技术，所以从这个意义上讲来，这样的学术会议又带有培训班性质。
兼有培训班性质的这种学术会议每年举行一次，为期约为3周。除了各自交换研究成果和交换研究思路以外，还可以自带设备在冷泉港实验室进行短期的实验。从1945年开始的每年一度的这一活动，影响逐渐扩大，参加的人员逐渐增多，活动方式越发丰富，例如增加了不定期内部刊物《信使》和《内部论坛》的出版，在活动的间歇期间还举行各种运动，如打球、游泳等等，使得这3周的活动既富有精彩的科学内容，又富有浓厚的生活情趣。最盛时达到37个国内外研究机构和大学的数百人的参加。
1944年可以说是这个“噬菌体研究组”的重要转折时期，因为鉴于各地学者应用的都是各自的噬菌体株和宿主菌体系，其实验结果就难以彼此比较。德氏遂于1944年提出集中在T系列的7个噬菌体株〔即T[，1]、T[，2]、T[，3]、T[，4]、T[，5]、T[，6]、T[，7]，特别是其中的偶数株。它们都是以B株大肠埃希氏菌为宿主菌。这7个噬菌体株都是当时冷泉港实验室主任，一个果蝇遗传学家德梅雷茨(M.Demerec)所收集的〕上进行实验研究，并得到了学术年会与会者的赞同。科学史界和分子生物学界把这个共识曾经戏称之为“噬菌体条约”。
当时的冷泉港在学术上著名于世的是每年一度在暑期召开的量子生物学年会，每次为期两周，经常研究的课题是微生物的遗传和变异。1933年开始活动，二次大战期间中断，后于1946年恢复活动。自从40年代中期噬菌体研究组活动开展以后，后者几乎与前者同样吸引学术界的注意，成了冷泉港暑期与微生物学有关的两件盛事。
德氏在二次大战结束以后，辞去范德比尔特大学的职务，回到加州理工学院，在那里他彻底摆脱了物理学教职的束缚，专攻生物学，一直到他生命的结束。
由于他在建立被视为分子生物学的开端的噬菌体研究组，这个研究组由于德氏的严谨的思维和开放式的交流而铸成了一代分子生物学家，在其间获得的科研成果后来纷纷获得了化学和生理学或医学诺贝尔奖。1965年生理学或医学诺贝尔奖得主之一、70年代法国巴斯德研究院院长莫诺(J.L.Monod)曾经写道：“就是在这样的场合（指冷泉港噬菌体学术年会)，分子遗传学这一新的学科才获得它的躯体和灵魂。”他又写道：1946年夏召开的以微生物的遗传和变异为主题的冷泉港会议“是噬菌体教的一次宗教会议…它有3位主教，德尔布吕克、赫尔希和卢里亚，而德尔布吕克则是教皇，他在同辈中占据首席位置，正是他确定了这个‘教’的‘教义’”。
“噬菌体研究组”的解体
对于德尔布吕克在噬菌体学派中的作用，大部分学者的评价是积极的、肯定的，否则就很难设想，他们会获得1969年诺贝尔奖。例如1947年参加冷泉港学习班的西拉德(L.Szilard)及其助手诺维克(A.Novick)把那里的课程称之为“能使有物理学基础的人容易理解的生物学…在这3周的培训班里我们接受了许多清晰的定义，一系列的实验技术以及求得澄清和理解的精神。对我们说来，德尔布吕克几乎是单枪匹马地开辟了一个我们能够显露身手的领域”。
加州理工学院的同事欧文恩(R.Owens)评价德氏说：“马克斯（德氏的名——笔者注）是精思勤研的模范：他善于找出关键性问题，并且能够既好又省地解决这些问题，仔细而认真地思考实验方法和实验材料；他能无情地评价自己或别人的实验结果和最后结论，并敦促迅速发表，请他人进一步审查和指正。他擅于把大批最有才干的人集中在他的周围，往往把他们从其他领域（特别是从物理学）吸引过来，通过实例和问答来教导他们，并愿意通过几乎一切途经从事自学。”
但是真正了解他的应该说是他的最亲密的伙伴卢里亚·卢氏对德氏的评价是一分为二的。卢氏在1972年认为，在最近25年中德氏在推选正确思路和有成果的研究路线方面的纪录是不佳的。“其部分原因是他对科研选题抱着游戏人生的态度，而这种态度正是生物学的敌人”。“至于有人说他善于选择人才，我认为，不如说他极有才华，因为和他一起工作是令人振奋的。他的思维、他的思想方法，甚至他对别人的咨询〔例如对克里克(F.H.C.Crick)的咨询〕都是他杰出之处。他在叙述和表达方面也表现出自己的卓越性，所以和他一起写作，也是同样令人振奋的”。
事实表明，卢里亚的评价是比较切合实际的，以德氏自己的事业为例，虽然他为分子生物学的奠基立下了汗马功劳，但是他想通过生物学，特别是遗传学的研究发现新的物理学和化学定律，尤其是想证实其师玻尔的共协性概念适用于生物学的设想，却以失败告终。其次，到了1953年，德氏认为分子生物学的发展前途有限，于是就改变研究方向，从事以须霉属(Phycomyces)真菌为模型的感觉生理学研究，然而一直到他生命的结束，仍然少有成就。
噬菌体研究组有她自己发生、发展和消亡的规律。该研究组赖以生存的根据之一是她的思想与成果的开放性交流，这也是德尔布吕克的性格特征之一，是他从玻尔那里继承过来的。他特别推崇科学思想和成果的自由交流，而完全不管它们的首创性；他甚至说，他最讨厌在这方面的保密。其极端的例子之一就是沃森(J.D.Watson)在与克里克两人一起提出DNA的双螺旋的结构之后，把手稿寄给德氏，并在信中特别叮嘱不要告知也正在作同一课题研究的波林(P.Pauling)。但是德氏收到该信后，还是迫不及待地给波林看了。幸亏波林看完立刻表示心服口服，终于没有酿成任何事端。
但是，象公开性这样一种在一定阶段可以适用的原则，却并不一定适用于其他发展阶段；结果是：在噬菌体研究组成员成果辈出的情况下，大家已经不愿意完全开放自己的思路和未公布的成果，于是导致了1960年这个本来就松散的研究组的彻底解体。用德氏的话来讲：“但是这个研究组的成功却导致性格的改变和开放性的丧失，竞争的压力明显增强。”对此，他并不充分理解，于是他只好自我解嘲地说：“当然各人有各人的口味，各人的需要，各人的思虑。我不认为这是令人高兴的。”
不过德氏在组织“噬菌体研究组”这样一个松散的学术组织中的作用是为世人公认的。首先表现在1966年当他60寿辰的时候，加州理工学院的同事们为他举行了一次隆重的庆典；同时出版了一本纪念文集，题为《噬菌体和分子生物学的开端》，该文集收录了当时分子生物学界诸多名人的著作，突出地肯定了德氏的组织作用。
其次则表现在1969年生理学或医学诺贝尔奖的授予，虽然该奖的正式评语是：“表彰他们发现了病毒的复制机理和基因结构”，但实际上他们3人的实验成果远远达不到诺贝尔级的成就。美国著名的分子生物学家，当年最年轻的噬菌体研究组成员之一的斯坦特(G.Stent)在1969年的美国《科学》杂志上公开写道：“为什么授奖给这3位分子遗传学的最初发起者竟推迟达30年之久呢（从德氏与埃氏共同发表噬菌体“一级试验”论文的1939年算起，正好是30年——笔者注）？这是因为从诺贝尔奖的角度看来，其内容太综合性了。确实如此，对于诺贝尔奖得主说来，这的确是值得惊奇的，因为无论是德尔布吕克，还是卢里亚，他们的姓名都没有和任何一项专门的突破性的发现联系在一起（而诺贝尔奖通常是授予这样的发现的），赫尔希的最为著名的试验仅仅是独立地证实了其他人在8年前所提出的推理。这倒并不是说，这3位科学家迄今为止仍然不引人注目，并且未为公众所赏识。相反，他们都受到广泛的尊敬，但是这种尊敬的基础对于那些陌生人（以及30岁以下的分子生物学工作者）说来是难以理解和不容易向他们解释清楚的”。斯坦特比诺贝尔委员会更直率地评价了这3位科学家，其中首先是德尔布吕克的贡献，他写道：“30年前他们开始将经典的孟德尔遗传学转化为后来的‘分子’水平的沃森－克里克学说。”
其实生理学或医学诺贝尔委员会的代表加德(S.Gard)在其介绍词中也并没有掩饰这一点，只不过比较委婉罢了：“大概在1940年左右，德尔布吕克开始关心噬菌体，接下来卢里亚和赫尔希也很快这样做了。他们的目的是为了研究所有生命过程中最根本的过程——复制。……他们是彼此独立地进行工作的，但又互相密切合作。很早他们就形成了一个学派，他们所创造的激励人们智力的气氛吸引了来自许多不同领域和具有不同观点的卓越科学家。…第一位的荣誉应该归于德尔布吕克，他将噬菌体的研究从通常的经验主义范畴（指从戴列尔开始到苏联50年代以前的企图将噬菌体变为防治传染病的重要手段的研究）提升为精密的科学。他分析了和确定了精密测量噬菌体生物学效应的条件。他和卢里亚一起制定了定量的方法和建立了统计学的评价标准，有了这些方法和标准以后，进一步的深入研究才成为可能。德尔布吕克和卢里亚的长处也许主要是理论分析，而赫尔希则首先是一位杰出的实验科学家”。
两项实验研究
作为理论研究时期开端的噬菌体一级生长试验(one-step-growth experiment)是这样进行的：将T[，4]噬菌体和细菌以1∶10混合以保证每个噬菌体都有侵染细菌的机会。吸附几分钟后将侵染的细菌稀释到抗血清中，以除去游离的噬菌体，接着再稀释到从万分之一到百分之一的浓度，接种于培养液中；在培养过程中取样测定噬菌斑数。实验结果表明，在培养液中噬菌斑形成单位的数目在侵染开始后24分钟内保持稳定。在这段时期里，侵染滴度并不增加，他们把这段时期称之为潜伏期。
过了24分钟以后，在培养液中噬菌斑形成的数目开始剧增，直到约再过10分钟以后才达到平稳状态，那时就不再增加侵染活性。他们将这一时期称之为上升期。达到平稳状态的最终滴度与被噬菌体侵染的开始滴度之比叫做释放量。对于T[，4]噬体说来，释放量为100，也就是说每个被侵染细菌可释放大约100个噬菌体。
对于上述实验结果，他们作了这样的解释：在潜伏期中把已经侵染的细菌样品涂布在琼脂培养基上所产生的噬菌斑，并非来自游离的噬菌体游粒，而是来自被噬菌体侵染的细菌。这些细菌在它们的细胞内可能已经含有很多子代噬菌体了。尽管如此，涂布时却只产生一个噬菌斑，这是因为平皿中的琼脂将那些最后才从细菌中释放出来的上百个子代噬菌体限制在一个侵染中心之内。只有在潜伏期结束之后，细胞内的噬菌体已经从宿主菌内释放到培养液中，每个子代噬菌体才能在琼脂表面形成各自的侵染中心——噬菌斑。
德氏在一级生长试验论文的序言中加进了一段话，足以反映他们对这一试验意义的评价：“过去有种错误的观点认为，细菌病毒是一种化学分子而不是生物。我们的工作则表明，某些大的蛋白（其实后来证明，噬菌体的成分是核酸与蛋白质各占一半——笔者注）分子（病毒）具有在物体内增殖的特性。这是一个对比学说来如此不同，而对生物学说来如此基本的特性。”
当时德氏认为，噬菌体的大小与基因相当，噬菌体的自我复制能力如此强大，受它侵染的细菌正是研究自我复制的理想的试验系统，可能通过这短短半小时的潜伏期中亲代噬菌体如何在被侵染细菌体内的行动了解复制问题中最为困难的问题。不过整个一级生长实验的光彩首先在于其突出的简单性，该实验所采取的操作可以保证所有噬菌体同步地侵染宿主细菌。总之，该论文具有德氏撰写的论文的特征：论证清晰风格精炼。
德氏在完成这个实验之后仍然念念不忘其导师玻尔的思想对他的影响，甚至将这一试验的成功也归功于玻尔。1946年德氏在一次哈维演讲中说道：“你们可能会奇怪，这些天真的门外汉怎么会了解细菌病毒的。我可以告诉你们，这完全是意外的机遇。…这位理论学家对生物学，特别是对噬菌体知之甚少；他完全是在偶然的场合闯进这个领域的。…他曾经是玻尔的学生，而玻尔是一位对生物学的基本课题十分熟悉的导师，…一个病毒颗粒进入细菌细胞，20分钟以后菌细胞便溶解了，释放出100个病毒颗粒。他可能会说：‘这是怎么回事，一个颗粒在20分钟里变成同种的100颗粒？这真令人感兴趣。让我们找出它是怎样发生的？颗粒是怎样进入细菌的？它是怎样增殖的？他是否和细菌一样地增殖、生长和分裂，还是以一种截然不同的机制增殖的？…’”
“也许你们乐于知道，这个带有稚气的年轻人8年以后是什么样子；并且会迫不及待地询问，他是否解决了这个生命之谜？这个问题使他感到为难，因为他在解决自己提出的问题方面没有取得很大进展。他的答复可能是很快使这场失败合理化：‘我犯了一个小小的错误。我不可能在几个月里解决这个问题，很可能这需要好几十年，而且需要好几十个人的帮助’。”
科学史家认为，一级生长试验提出的问题比它解决的问题更多。尤其是在潜伏期中噬菌体在宿主菌体内究竟如何行动的。好在这个问题在1948年由德尔曼(A.Doermann)部分地解决了，不过随之又提出了新的课题，从而使这个课题更加复杂化了。
德尔布吕克和卢里亚共同进行的一项著名试验称作为“波动试验”(fluctuation test)，该论文的标题是《细菌从抗病毒性到对病毒敏感性的突变》。这项试验的设想是从发现耐受性宿主菌体而产生的。在他们的实验过程中，经过计算，大约每10亿个宿主菌体中有2～3个个体能够逃避被噬菌体所侵染而继续产生后裔菌株。这种耐受菌在40年代后期随着抗菌素的出现和广泛应用，受到了学术界的更大注意，这就是耐受抗菌素的菌株。
这项观察开始于1942年夏，当时德尔布吕克、卢里亚和安德森(T.Anderson)成功地使噬菌体侵染每个发育阶段的大肠埃希氏菌，使其细胞壁裂解，并释放出数以百计的病毒颗粒。但与此同时也观察到了上述耐受性现象。
卢里亚于1943年1月设计了这项试验，用来比较细菌体内因诱导而产生的耐受性与自然选择所产生的耐受性之间的差别；结果显示，细菌的耐噬菌体突变体的产生是随机的。卢氏把试验结果寄给德氏，德氏花了14天时间对该次试验结果作出了数学模型的报告。经过德氏的处理，细菌对噬菌体耐受性 的波动性呈统计学上的泊松(Poisson)分布；后来人们认识到单个突变体细菌的多个子代能形成一个克隆。所以从某种意义上讲，波动试验还是形成“克隆”概念的前驱。这样一来，这一试验就成为卢氏和德氏的共同研究成果。
这项试验的结果是细菌会发生突变的第一个证据，因为细菌学者从18世纪以来受到拉马克主义的影响，一般都接受细菌获得性遗传的概念，而对突变抱有偏见，所以卢里亚常常把细菌学说成是“拉马克主义的最后据点”。但是在他们的波动试验中，在没有加入T[，1]噬菌体以前就发现少数细菌细胞中存在着耐受T[，1]噬菌体性状的细菌细胞。他们的分析表明，这些些突变型或它们的祖先，也许是通过那个对控制T[，1]噬菌体接受点的合成有关的酶的细菌基因ton的突发性突变，在ton敏感培养物的生长和分裂期中自发地产生的。由于这种细菌变异的观点和新达尔主义的观点十分吻合，因此推翻了“拉马克主义的最后据点”。
值得一提的是，1944年在前线打仗的法国微生物学家莫诺在美国流动图书馆中借到了一本《遗传学》(Genetics)杂志，读到了上述的波动试验，引起了他对分子遗传学的关心。战后他与尔沃夫和雅各布共同荣获了1965年生理学或医学诺贝尔奖。
有的科学史家认为，波动试验论文的问世意味着细菌遗传学的诞生，因为德氏和卢氏的分析表明，细菌产生耐受噬菌体侵染的机理，不是一种适应而是一种基因突变，从而间接表明，细菌也是具有基因的。这些科学史家竟然把波动试验提到1865年孟德尔豌豆试验而产生经典遗传学的高度。他们的依据是，虽然德氏和卢氏并非首先研究细菌突变的人，〔研究大肠埃希氏菌突变型的是马西米(Massimi)，比他们早35年〕，正如孟德尔也不是用植物杂交研究遗传学的第一人。这种对比是否给人以拔高的感觉，值得深思。
对于波动试验另一种高度评价是这样的：1938年李普曼(F.A.Lipmann)从细菌能够凝集牛奶开始，提出一项成果，表明在细菌的生产过程中存在着能量的转移。1940年，比德尔和塔特姆利用面包酶首次证实了基因的功能是对酶的特异化（从而他们荣获了1958年生理学或医学诺贝尔奖）。而德尔布吕克与卢里亚在1943年则证明了细菌具有基因，从而封闭了这个圆圈。足以支持这种高度评价的事实是，在德、卢两氏完成波动试验以后仅仅9个月的时间，在纳粹占领下的法国巴黎的莫诺与奥杜鲁(A.Audureau)证实了细菌通过基因突变可以获得适应性酶，而基因突变正是在该酶的合成诱导下完成的。
总之，这些高度评价都说明了一点，过去没有被遗传学家重视的单细胞生物终于进入了孟德尔开创的遗传学王国。于是过去被卢里亚称作为“拉马克主义最后据点”的细菌学终于被攻克了！
不明智的转向
1953年，分子生物学正处于迅速发展的高峰时期，德尔布吕克却因为并协性概念未能在生物学中被证实而离开了这个值得珍视的学术领域，开始利用须霉属真菌研究感觉生理学。这一研究方向的转变粗看起来十分出人意料，从而很难使人理解；但却是符合德氏的思维逻辑的。
须霉是一种腐物寄生性真菌，但它对光很敏感，它的菌丝会问光的方向弯曲。这种趋光性被德氏认为是一种适合于从分子水平研究感觉生理学的简单模型，正如打开分子遗传学大门的噬菌体一样。虽然1954年德尔布吕克还在分子生物学这条主要战线上发表过几篇理论性文章，主要涉及DNA复制之谜和密码问题，但是以后的研究工作便完全集中到须霉上，其结果正如沃森在70年代的评价那样：几乎可以说他依然故我。由此可见，不正确的转变研究方向给一位大科学家带来何等的不幸。
须霉的研究虽然没有给科学带来突破，也没有给德尔布吕克带来更多的成功，但是简单地追述一下该菌吸引德氏的那些特性，对于后人理解一个特殊的历史人物如此大幅度的转变研究方向说来，具有一定的价值的。
须霉的孢囊柄（该孢囊柄是一种单细胞，呈圆柱状，在其顶端有一个生殖用的孢子。该孢囊柄在空气中的生长速度很快，约为每小时2-4毫米。如果附近出现了光的照射，则其生长速度在几个小时内就会加快，而且出现向光的倾斜性。并且光照的强度越高，生长的速度越快，故被称作为光生长反应。在实际的试验场合中，往往使用辐射来代替普通的可见光源。
但是须霉的趋光性还有正、负两种。在紫外线的照射下出现的一种负趋光性，即是向相反方向的弯曲。即使在正趋光性的场合，也会出现一段时间的逆向运动（即负趋光性弯曲）。怎样来解释光接受性、细胞内调控和细胞长大等方面互相联系的课题，就不是十分简单的问题了。德氏在这方面作了大量的研究，其代表作发表在如下的论文中：
感觉生理学主要是高等生物的一种特殊的生理科学，将这个课题还原为单细胞生物的趋光性，看来是难以取得突破性成就的。德尔布吕克将噬菌体作为分子生物学的模型，和将须霉当作感觉生理学的突破口，看来是一种不恰当的类比。
对新生事物的态度
德尔布吕克对新生事物的态度也是一分为二的。舍去他对须霉研究的问题不谈，他对科学研究事业中出现的重大成果的态度，有时是很敏感很积极的，而有时则显得保守。
他对自己的学生沃森（沃森的博士研究生导师是卢里亚，但德氏布吕克也是其导师之一）与克里克一起发现了DNA分子的双螺旋结构的高度评价，反映了其敏感的洞察力。这篇沃森，克里克的论文，发表在1953年4月25日出版的英国《自然》杂志。在此之前的3月份德氏曾经读到过沃森寄给他的底稿，4月14日他写信祝贺沃森，信中说：“我和我的同事不断地探讨核酸的结构问题。我对它思考的越多，这个问题就越使我倾心”。该年夏天在冷泉港组织了以病毒为主题的年会时，双螺旋结构的论文在会上进行宣读，赫尔希对之反应不佳，公开在会议上评价说：“这个结构不能成为DNA遗传功能的科学判断的充分根据”。与赫氏的态度相反，德氏作为噬菌体研究组的组织者却向每一位与会者赠送沃森与克里克的论文复印件，极力推崇这一发现。
他甚至在写信给哥本哈根的导师玻尔时（为了建议召开一次生物学和社会学中并协性思想的会议，也念念不忘，报告上述重大成果，他在信末写道：“在生物学中正在发生非常显著的事情，我认为沃森已经完成了一项可以与卢瑟福(Rutherford)在1911年的发现相比的成就，卢瑟福于1911年发现原子的密度集中在其核子之中，而这一发现是原子结构发现的第一步”。以后他在别的场合又说过：“沃森－克里克结构指出了一种希望，从三维化学，即立体化学、酶化学的角度看来，完全地解决这个问题就有了可能；而这些问题过去是不清楚的。”需要指出的是，沃森与克里克的学说是在1962年才获得生理学或医学诺贝尔奖后，才被全世界的学术界最终地公认的。
1944年在细菌遗学传中出现了一件重要的事件，那就是埃弗里(O.T.Avery)等3人弄清楚了肺炎双球菌中的转化因子（例如使粗糙型转化为光滑型）在于DNA中。
DNA作为遗传信息的载体，是当时许多生物学家、遗传学家所接受不了的，因为在他们看来，核酸不过是一种“愚笨的”四核苷酸而已。DNA不过是这类四核苷酸单调而均匀的大分子而已，正如其他的聚合物组成淀粉那样。
与此同时，更多的人相信基因中的蛋白质才可能是遗传信息的载体，因为在同一生物体中的异源蛋白质之间，或者在不同生物体中的同源蛋白质之间，在结构的特异性上存在着极大的差异。
1943年5月，德氏在范德尔比特大学时遇到了O.埃弗里的哥哥R.埃弗里，后者说他收到了弟弟从纽约（洛克斐勒研究所）寄来的一封长达14页的信件，叙述了用肺炎双球菌做的转化试验。但是 O.埃弗里不是噬菌体研究组的成员，有的科学史家认为，这是埃氏的成果久久未被人承认的原因之一。尽管发表该论文的是世界著名的《实验医学杂志》(The Journal of Experimental Medicine)，因为科学史家统计了1944年发表于该刊的论文的被引用数，结果发现噬菌体研究组主要成员很少引用这篇论文。在1944年以后的10年中冷泉港年会上也很少有人讨论这篇论文。
这种状况曾经引起德氏的不安，他认为埃弗里的工作是科学思想史中的一个重要段落，不应该受到如此的冷遇。后来他告诉科学史家说：“人们用引文的统计数来支持其不受欢迎的论点，这是不确切的。首先，至少从1942年起卢里亚和我是很重视他的工作的；甚至可能从1941年起就是如此。在埃弗里的伟大发现发表之前接连有两年的夏天，我们到洛克斐勒研究所去拜访他，他对我们的工作也非常关心，我们对他的工作也十分关心。虽然埃弗里用的那些方法当时是很粗糙的和不确切的，但他的主要贡献在于使该试验成为可重复的。”
“他在该文中确有非常令人感兴趣的东西。后来当他肯定这一发现的时候，我是最早读到他的手稿的人之一。事实上是我在几年以后发掘出了这封信的价值，因为有一次在国家科学院，人们要我发言，特别是讲讲DNA，于是我就提到了这封信；并写信给R.埃弗里夫妇，他们化了整整一个星期翻箱倒柜终于找到了这封信。现在已经成为O.埃弗里逝世后的纪念品了。我之所以谈到这一切，是因为我们非常重视埃弗里的工作和他的发现”。
由于埃弗里英年早逝，当他的成果被学术界认识以后，已经没有可能获得诺贝尔奖了，这是学术界引以为憾的一件史实。但是德氏作为一名分子生物学派的组织者，虽然曾经表现出他的慧眼，但他由于未能认识到当时妨碍学术界评价埃弗里的发现的社会原因，所以也只能是孤掌难鸣，形成不了大气候。
德尔布吕克的失误，不仅表现在他自己后期选择研究方问方面，而且也表现在对溶原性的评价方面。如上文所述，噬菌体实际上存在着性状很不相同的两大类：“烈性的”和“温和的。”所谓“烈性的”（“有毒的”）噬菌体会侵染宿主菌，并使后者裂解。“温和的”噬菌体可在一个菌株体内有毒力地增殖，又可能在某个时候去侵染第二个近缘的菌株，然后又消失了。它并不裂解其宿主，但却存在于其中，而细菌则不受损害地增殖，而且不会再受同株噬菌体的侵染。不久在培养物中又会发现游离的噬菌体，即可产生噬菌斑。这种宿主菌被认为“溶原性”菌株，而这种噬菌体则称为“温和的”噬菌体。
德氏所推广的7株T群噬菌体都属于“烈性的”，此前一直到戴列尔，，人们所接触的也大都是“烈性的”噬菌体而接触溶原性较多的是法国巴斯德研究院里的沃尔曼夫妇（Eu.和El.Wollman），，可惜他们在1943年12月被纳粹关进了集中营，以后就销声匿迹，估计已经惨死在盖世太保的手中。接着研究溶原性的是他们的学生尔沃夫(A.M.Lwoff)。此外，在澳大利亚的著名免疫学家贝尔纳(M.Burnet)也发现了这一现象。这两位学者先后都获得了诺贝尔奖。
德尔布吕克囿于自己的狭隘实践，不相信有溶原性菌和温和噬菌体的存在，当然在当时这种溶原现象也存在着不可预测的缺点。但是保守的思想促使德氏对法国和澳大利亚学者的工作采取一概否定的态度，并且硬说这些试验受到了活染，因为他在B株大肠埃希氏菌和T系列噬菌体中从未见过！
当人们庆祝德氏60寿辰的时候，纪念文集中收集了一篇尔沃夫的专文《论溶原性》，可以说是对他当年狭隘实践观念的极好批评。实际上德氏和他的噬菌体研究组接触的噬菌体都是属于“烈性的”一类，完全基于一种偶然性。如果当时他们遇到了“温和的”噬菌体和溶原性宿主菌的话，情况就会大不相同：那些赖以作出众多分子生物学成就的实验模型，也不可能在科学史上放出如此耀眼的光芒。
消极的哲学思想
和他的导师玻尔相比，德尔布吕克的哲学思想显得比较零乱和肤浅。首先，他认为科学与存在之间存在着根本性的矛盾。“在科学方面，我们似乎是永生的。我的意思是说，我们否认这样一个事实，即我们中的任何人都将不再存在。其实不仅在科学方面，而且在日常生活中我们似乎也是永生的。关于生活方面（在科学方面更是如此）的思维模式，整个说来，我认为人们的行动前提似乎是永恒的，彷佛死亡并不存在，特别是科学家的死亡是不存在的。”
作为思虑的一部分，如果你注意一下存在主义之父——海德格尔(Heideggar)，那么他确实给存在，人类的存在，下过定义。该定义首先是趋向死亡，是一种趋向死亡的生存。其本质是一种思虑的生存，小心谨慎的生存”。
“科学家所做的当然超过从思虑中超脱出来。科学家还试图对他周围的现象作出一个真实的全面图象。另外有些人则试图包围我们自己的生存。其实对存在主义我并不了解。我的烦恼在于科学的方法似乎是：科学家是不死的。我怀疑的是，它提示你正好无法表达的现实领域的丧失。”
他对科学发展的前景表示悲观，例如他曾经说过：“我认为，科学象现在这样发展下去，将会导致一种被剥夺的存在。”
总之，他的后期的科研生涯长时间地处于不顺利的状态，与他前期的辉煌形成明显的对照，，这可能是其悲观的哲学思想产生的根源。
考虑到德氏企图从生物学中概括出新的物理和化学规律，所以有人认为他在哲学上是一个还原论者。但是德氏本人否认这一点。
从哲学思想方面说来，德尔布吕克并没有留下一篇完整的哲学论文。
注释：
1.Cellar mechani■■■s in differentiation and growth,ed.by D.Rudnick,Prineeton Univ.PressPrinceton N.J.,1956,p.3;2.J.Cell Comp.Physiol.,52(1958):361,3.J.Gen.Physiol.,42(1959):677;4.Plant Physiol.,35(1960):194;5.Ber.Deut.Bot.Ges.,75(1963):411;6.J.Gen.Physiol,45(1961):47.)