【编者按】本文是杰恩博士在1984年诺贝尔奖授奖大会上的演讲。演讲通俗地叙述了免疫网络学说的最基本观点。“免疫”是人们早就发现了的现象，但只有当艾利希（Paul Ehrich）提出了侧链学说后，才成为一门科学，本世纪40年代的模板学说的提出使免疫学发展到了第二阶段，到50年代末伯奈特（Burnet）的无性系细胞选择学说的提出使免疫学进入了第三阶段，并进入了迅猛发展的时期而杰恩的网络学说则为免疫学的发展树立了第四个里程碑。网络学说的提出使免疫学完成了由静态至动态的转变。本文将免疫与语法学作了令人寻味的类比。从这里我们也可以看到一些大科学家们是怎样利用广博的知识来开拓思路的。（关于免疫学的发展请参考本刊1984年《免疫学发展史》一文。）

语法是已有两千多年历史的古老学科，而免疫学仅在近一百年来才在生物界中受到重视。此文之意在于确定语言学与免疫学、以及语言与免疫系统的描述方式之间的类同性。首先我们回忆一些免疫学的基本原理，1890年，冯 · 贝林与北里首次在免疫动物的血清内发现了抗体，并证实了抗体的特异性。此后30多年内，多数免疫学家相信所有细胞都能产生抗体。到本世纪50年代，人们才清楚只有淋巴细胞才能产生抗体并于1960年得到了证实。一个动物的淋巴细胞的总数只相当于其体重的1%多一点，因此认为我们的免疫系统是由约10¹²淋巴细胞组成的器官。然而这样来简要地叙述免疫系统忽略了一个事实，即淋巴细胞可与大多数体内其它细胞作用，而后者按严格定义来说并不属于免疫系统。

我想把注意力放在这样一个事实上：免疫系统中淋&细胞的数目要比神经系统中神经元数目至少多一个数量级。我们还应当注意到淋巴细胞在我们身体的其它细胞间穿行，在血液和淋巴液中循环，且高度聚集于脾脏、淋巴结、阑尾、胸腺与骨髓中。但十分奇怪的是它们似乎被排除于脑组织之外。本世纪60年代是免疫学成果丰硕的十年，在此，我将列举其中几个。60年代初，阐明了抗体分子的初级结构，接着证实了伯奈特关于一个特定的淋巴细胞所合成的所有抗体分子是相同的名言。最后，六十年代末，将淋巴细胞分为两类，称为T细胞和B细胞，它们在体内的数目几乎是相同的。但只有B细胞才能产生并分泌抗体分子，而T细胞则能通过促进或抑制B细胞的这种功能来控制B细胞。

一旦发现了具有不同特异性的抗体分子在其多肽链的氨基末端区域有不同的氨基酸序列后，问题变得豁然明朗：抗体分子的多样性，抗体所能识别的不同抗原的数目之大，换句话说，抗体特异性的巨大节目单一定来源于这个区域众多的序列种类。然而，这一发现并没有解决我们的问题。这就如同在说：语言中词和句子的多变性源于字母或音素序列的多变性。

现在，我要把话题转向近25年来的一些卓越的发现，其揭示了抗体分子的可变区域本身既具有抗原性而引致抗 - 抗体的产生。孔克尔（Kunkel）证明了，如果将单克隆骨髓瘤抗体注入另一动物体内，它可以诱导特异抗体的产生，这个抗体能够识别所用的特异的单克隆骨髓瘤抗体，而不能识别从其它骨髓瘤病人中分离出的骨髓瘤抗体。欧丹（Oudin）等人发展了这项工作。他们证实：产生于免疫动物的一般抗体分子都具有抗原性并诱导特异抗 - 抗体的形成。换句话说，一个抗体分子的可变区不仅构成了抗体的“结合位点”，而且还构成了有抗原的形象（称个体基因型），它可在其它动物体内诱导出抗 - 个体基因型抗体。以后，又进一步了解到：某种特异抗体分子可变区具抗原性的个体基因型形象，不是单一位点，而是由几个不同位点所组成，从而产生了种种抗 - 个体基因型抗体。现称这些位点为个体基因型簇，说明一个抗体其个体基因型是一群具有不同免疫原性的个体基因型是一群只有不同免疫原性的个体基因型。最终结果是：一个动物的免疫系统产生抗某抗原的特异抗体之后，将继续产生抗此抗体个体基因型抗体，而后者又同样表现了新的个体基因型，这样免疫系统则表现为个体基因型相互作用的网络。

现在，想象一下这个可起抗原作用的“免疫”抗体：它既可表现结合位点，又表现其抗原性的个体基因型。这样，我们可以看出B细胞激活的两种形式。在α情况下，B细胞上受体的结合位点识别免疫抗体而受刺激产生相应的抗 - 个体基因型抗体。在β情况下，免疫抗体的结合位点识别了B细胞受体的个体基因型而刺激B细胞产生抗体。这种抗体的个体基因型与原抗原的抗原决定基因形状相似。实验证明这两种情况的确是存在的。举例来说：如果最初抗原是胰岛素，免疫抗体是一种抗 - 胰岛素抗体，于是一些β型的抗 - 个体基因型抗体相似于胰岛素，甚至可以证明它们功能上的相似。

然而，我的要点是考虑以上两种形式是根本不同或是其它情况。“抗 - 个体基因型抗体识别了免疫抗体”，或者后者识别了前者，这两种说法有什么不同吗？我们能否在这种三维分子水平上区别“识别”和“被识别”？若不行，则区别个体基因型与结合位点也就丧失了意义。我们只能说，抗体分子的可变区域表现了几个相同的结合位点（即一组个体基因型）。所有抗体分子都是多特异性的。这一点已经反复指出了，没有必要再做更多的说明。反之我想在讨论中引进一些数理学概念。一个动物（人或小鼠）能够制造多少不同的抗体：在过去的几十年里人的根据或多或少一些证据估测这个数目将超过一千万，并且认为抗体的多样化源自B淋巴细胞的丰富的节目单。柯丁霍（Coutinho）将这种多样化称为“完整性”。“完整性”是指免疫系统通过特异抗体的形成能够对世上所有存在的分子进行应答反应，包括那些从未见过的分子。

免疫学家有时会借用像“免疫应答”这样的语言学词语。看一看语言即会发现它们是由大约1百万或不到一些的词汇组成。这一数目比我们免疫系统所估测的多样化之抗体数目小100倍。但是如果我们认识到抗体具有特征性的可变区由两条肽链组成，每一条长约100个氨基酸残基，其三维结构呈现了一些结合位点。并且将特定的抗体分子可变区与句子或短语而不是词来进行比较，我们则可以发现语言与免疫系统间具有更为合理的类同。于是，免疫系统多样性的节目单成为由句子而非词语所组成的词汇库。它能够应答于免疫系统可能遇到的大量抗原所代表的句子。

在这里，我要引用乔姆斯基有关语言学的一段描述：

任何重要的语言学理论部会谈及这样一个事实：任何一个成熟的会话者在合适的场合都能用自己的语言造出新的句子，而旁的会话者则能立刻理解，虽然这些句子对他们来说也是全新的。语法是一种技法，它将无限现成的句子详细地说明并将其分别归入一个或更多的结构种类中。也许我们应称此为发生语法。理想的发生语法应包括一个中心句法成分，……一个发音成分和一个语意成分。

对于语言可能有的句子成分的多少，乔姆斯基用了这样一个名词：“开放式的终结”。我现在认为这个名词是抗体库存“完整性”的最好的描述。至于乔姆斯基所提及的发生语法中的几个成分问题，我们也许能够想象着它们与蛋白结构的变异性之间存在着类同。每一个氨基酸序列是一条多肽链，但并不是所有的序列都能产生折叠良好的、稳定的蛋白分子从而具有合意的形状、疏水性静电性等特性。还需一些语法的规定。然而要找到一个与语义类同的概念则更为困难：免疫系统是否能鉴别有意义与无意义的抗原呢？初看起来，所谓免疫系统对外来蛋白分子的应答作用仅仅不过是一种选择，即从现成的抗体巨库中挑选出抗原句子某一部分的镜像。

应当解释一下，抗体句子只是抗原句子的部分镜像。这些抗体并非机体在外抗原袭入后的反响，它们在这些抗原侵入之前即已存在。这是继50年代选择理论问世之后免疫学中又一重大突破。还要强调一下免疫学所存在的另一个重要的涉及数量方面的问题。现已估测出人体能够产生大约一万种不同的蛋白质，如酶、激素、细胞表面蛋白等这类物质。而我们又估计免疫系统拥有称为抗体的全部数目为一千万。这个数目超过了所有其它蛋白质总和的一千倍。

因此，我得出这样的推断：从动力学角度来讲，免疫系统能够自主地对自己抗体产生抗 - 个体基因型抗体，自体的抗体占据了体内所存在的抗原的绝大部分。免疫系统活跃地与侵入体内的外源颗粒、蛋白、病毒％细菌作用，同时与身体其它正常成分保持着一种不稳'定的平衡。而前一作用则不免导致系统动态平衡的破坏。

现已弄清了免疫系统可遗传的深层结构：所有的脊椎动物都具有可编码抗体多肽可变区片段的特定染色体。近年的实验进一步证明了这个固有系统的增殖能力。在增殖性B淋巴细胞中，这些DNA片段足体细胞变异的主要部位。结果形成了抗体的可变区域。这些衍生出的B细胞与原干细胞编码不同的氨基酸序列。若用语言学术语来表达，这样的研究属于免疫系统的词源学范畴。

作为一个免疫学家，我们应当清楚可遗传的基因结构的语义学。基础的专用词汇含意是什么？或者说，我们增殖细胞基因所编码的抗体、B细胞受体和T细胞受体它们的特异性是什么？已知B细胞可识别T细胞受体的语言。对后者我不想作什么说明，因为T细胞受体学说目前还处于发展的极早期。具有高度复杂性的免疫系统存在于所有的脊椎动物中。如果我们将从某种动物体内得到的一些淋巴细胞置于合适的组织培养液里，加入抗原，则这些淋巴细胞将在没有神经细胞存在的情况下产生特异的抗体分子。令我感到吃惊的是发现免疫系统的复杂性提示了它与人类语言之间令人振奋的而多少尚肤浅的类同关系。还有一点是我们所认识的这一系统的进化及功能行使竟无需神经系统的协助。

幼儿在他出生的任何环境中学习语言要比其它年龄的人容易，这似乎是不可思议的。乔姆斯基等认为只有将这种能力一定的深广特性归于大脑天生的特点，这一问题才能得以解释。从生物学观点来看，学习语言能力的遗传假说意味着这个性状应当为我们的染色体所编码，一旦有一天这个假设被证实，那么语言学则将成为生物学的一个分支。

[Science，1985年9月]