为了捕捉到不同种类鲟鱼之间的基因差异,比尔斯坦需要得到每一种鲟鱼的组织样本。好在他并不需要获得大量的DNA。借助于PCR技术(聚合酶链式反应法),一个DNA片断就足以读解出整个基因信息。
凯莉·穆利斯
80年代初,分子生物学家凯利·穆利斯发现黄石公园热泉里的一种嗜热菌的酶具有分子复制的功效,只需要将它加入极少量的有机物质,就能产生聚合酶链式反应,也就是说,有机体的DNA片断可以不断地复制,产生超过10亿个原始DNA序列的副本。
1993年,穆利斯因此获得了诺贝尔化学奖,而PCR技术也在随后著名的O.J.辛普森杀妻案的侦破中起到了决定性的作用。到了90年代初,PCR反应机因价格低廉、携带方便而应用广泛,它与DNA测序仪一道成为世界各地分子生物实验室的标配,辅以电脑和激光技术,可以快速准确地读取构成每条DNA的核苷酸片断。
比尔斯坦多年前就知道这些技术可以用来比对不同种类鲟鱼的DNA,不仅在准确性上远远超过物理体征的比较,还可用来重新搭建鲟鱼的系谱图,从而追溯鲟鱼物种在什么时间发生了什么变化。在美国自然历史博物馆的分子实验室里,他和德萨勒找出了每种鲟鱼DNA的独特信息。接着他们又借助于化学引物,将PCR复制过程局限于仅甄别一条DNA中有差异的部分。
“举例来说,”比尔斯坦对我说,“如果你将引物掺入贝璐佳鲟鱼卵,PCR反应将会启动,你因此能够识别出发生反应的正是目标物。而如果你将同样的引物掺入奥斯特拉鲟或闪光鲟鱼卵,反应不会发生,也就是说没有目标物。这样你就得到了明确的‘是’或‘否’的答案,这便是基因检测的基本原理。”
德萨勒惊讶于这种检测方法如此简单。“这就好像一大群鸟飞过来,你看见它们都长着巨大的喙,然后你去看另一群鸟,你就会意识到这些鸟的喙又窄又薄,基因检测给我们提供的正是这种直观的结果,”德萨勒说。“每次我进实验室,都能为瓦迪姆找到一段新的DNA片断,我们因此能够看到这些鱼之间的关系。即便瓦迪姆对鱼类生物学具有广袤的知识,他也感到新奇和吃惊。我们合作撰写了十几篇有关鲟鱼系统发生学的论文,这项研究给我们带来了极大的乐趣。”
即便有PCR反应机和DNA测序仪相助,建立一个完备的鲟鱼基因库仍是一个庞大的工程。比尔斯坦和德萨勒只能先从里海的三大鲟鱼物种入手,找出了它们在基因方面的独特特征。1996年,他们联名给《自然》科学杂志写了一封信,这封信援引美国商业部的统计资料,向公众发出警告:自1991年以来,美国市场上的进口鱼子酱数量已经有了百分之百的增长,正是出于如此庞大的需求,俄罗斯伏尔加河流域出现了“无节制过度捕捞”的现象。
在这封信中,他们第一次公开了基因检测法,宣称只需通过一粒鱼卵就可以甄别出鲟鱼的种类,这种方法不仅准确,而且成本低廉。他们已经用基因检测法检验了在曼哈顿高档食品店出售的23种鱼子酱以及从俄罗斯当地购买的两种鱼子酱,结果发现纽约市场上至少有5种鱼子酱名不副实。更令他们感到忧虑的是,他们在检测过程中发现了被世界自然保护联盟列入红色名录的阿穆尔鲟鱼子酱以及船鲟鱼子酱,船鲟已经在咸海灭绝,在里海也是相当罕见。
德萨勒本人并不爱吃鱼子酱,但他经常在实验室里举办鉴赏会,以激起他的学生们对鱼子酱的兴趣。比尔斯坦酷爱鱼子酱,不过他声称自打移居到美国后,他对鱼子酱的鉴赏力已经退化。“我的冰箱里有一罐鱼子酱,”他说,“是1998年参加会议时俄罗斯老同事送我的礼物。到现在这罐鱼子酱仍原封不动。这并不意味着我鄙视鱼子酱。当阿曼·裴卓仙邀请我去他在巴黎的餐厅做客时,我把他店里的鱼子酱统统尝了一遍。我只是不习惯美国的鱼子酱氛围。我小的时候,鱼子酱并不是什么奢侈的食物,那时在莫斯科,鱼子酱随处可见,而且价格十分公道。”
然而,曼哈顿出售的所谓高档鱼子酱无一不是天价,而当比尔斯坦发现其中有些纯属以次充好来欺骗顾客时,他觉得有必要将他们的检测法推而广之。与此同时,《华尔街日报》注意到了他们写给《自然》杂志的信,于1996年5月17日转载了这封信的全文。该报随后采访了作者,但德萨勒拒绝透露他们用于检测的鱼子酱样本来自哪一个商家,但他肯定地说,俄罗斯供货商打在商品标签上的说明与内容不符。
曼哈顿扎巴尔超市总裁索尔·扎巴尔赞同这个说法。“这是我第一次听说这样的事情,”他告诉《华尔街日报》。“据我所知,我们购买的俄罗斯商品是通过批发商转手而来,这中间有没有经过检测是个未知数,起码对我来说,我对幕后发生的一切一无所知。”
比尔斯坦和德萨勒终于还是亮剑了。那一年的12月,他们对纽约市场上销售的鱼子酱做了更大范围的检测,发现内容与包装不符的占比达到了32%。1999年,他们将检测结果发表在了发行量不大的《应用鱼类学》杂志上,公布了未能通过基因检测的商家名单,其中包括扎巴尔、鉴赏家、迪恩和德卢卡、奇塔雷拉、麦基和艾瑞斯托夫鱼子酱公司。
有趣的是,艾瑞斯托夫公司经销的闪光鲟鱼子酱实际为价格更高的贝璐佳鱼子酱,作者分析说,这有可能是因为贝璐佳鱼子酱树大招风、难以通过海关检查所致。还有几件被认为以次充好的鱼子酱样本来自阿诺德·汉森—斯图姆的汉森鱼子酱公司,“令人感到震惊,”文中这样写道,“这家公司曾经因为欺骗顾客而受到处罚,经历了牢狱之灾的汉森—斯图姆仍然不思悔改,故伎重演。”
比尔斯坦希望他们的检测法能够帮助美国和欧洲的鱼子酱中小企业免遭不法供货商、盗捕者和俄罗斯黑手党的欺诈。他早就听说俄罗斯渔业部门也在幕后使力,将大批鱼子酱绕过海关走私到纽约俄罗斯移民聚居的布莱顿海滩,并通过那里的包装集散中心分发到美国各地。他迈出的第一步就是与世界自然保护同盟合作,以鲟鱼专家小组负责人的身份拟定受保护鲟鱼种类名单,供CITES开会讨论。
比尔斯坦说,直到1995年在德国召开的鲟鱼和鱼子酱贸易大会上,俄罗斯科学家才第一次公开谈论鲟鱼所面临的困境。随后的纽约会议展开了一场激烈的争论,争论的焦点是要不要将里海的三大鲟鱼物种列入CITES第一档或第二档保护名单。德国的意见是将所有这三种鲟鱼统统列入第一档,但比尔斯坦认为这样并非明智之举。
“毫无疑问,中小企业是最大的受害者,”他说。“如果把这些鲟鱼均列入第一档保护名单,就等于突然宣布,鱼子酱贸易是非法的。那么接下来你该怎么办?你不能只凭说一句这件事情不好,就摧毁整个国际贸易网络,而且你这样做只会建立起一个坚不可摧的地下黑市。当然,发生在俄罗斯内部的事情,谁也控制不了。但是,如果把它们列入第二档保护名单,至少可以限制跨国贸易,有助于扼制鲟鱼的盗捕滥捕。”
这场争论延续到了1996年CITES动物委员会在捷克召开的一次会议上,叶利钦政府派出的代表团认为,讨论将某种鲟鱼列入哪一档名单毫无意义,因为CITES的终极目的是想禁止某种受保护鲟鱼的鱼子酱的进出口,但问题是,西方国家的执法部门根本没有能力甄别不同的鱼子酱。这时,比尔斯坦果断地站出来,他表示基因检测法可以做到这一点,同时宣布基因检测法已经申请了专利,不久就将投入运用。
正是凭借比尔斯坦的基因检测技术,CITES迫使俄罗斯方面在谈判桌上作了实质性的让步。1997年,在津巴布韦召开的第10届CITES大会上,德国与美国联手,一致要求要所有的鲟鱼纳入第二档保护名单,唯一的例外是欧洲鲟和短吻鲟,因为它们已经在第一档名单中。
自从移民到美国后,瓦迪姆·比尔斯坦只用了6年时间,不仅成功开创了基因研究新的前沿阵地,而且让全世界对鲟鱼物种有了新的认识。万事俱备,他雄心勃勃地要向伏尔加河流域的盗捕者发起新一轮的挑战,跟他年轻时代去割破盗捕者的渔网不同,这一次的行动规模之大是无法估量的。(待续)
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