「科學家」的一天

當你聽到「科學家」三個字時，你腦海中第一時間浮現的是甚麼畫面？身穿白袍，戴著厚厚眼鏡的瘦弱書生？還是滿頭白髮，愛因斯坦般的智慧老人？「科學家」這身份太有神秘感，以致大多數人對他們敬而遠之，或者盲目崇拜，以為「專家話...」就是真理的情況出現。本文旨在以我這個普通人「科學家」在實驗室的一天去展示其實科學家的一天沒有甚麼瘋狂實驗，也沒有甚麼神秘的。

先旨聲明，科學家也有分很多種。小弟做的是分子結構學(structural biology) 和分子生物學 (molecular biology)，七成時間花在實驗室中跑來跑去，兩成時間在分析實驗結果，還有一成時間是在乾等實驗完成（本文就是在等實驗完成的時間寫的）。其他科研人員做的可以是很不同的事，有的整天在敲電腦，有的在白板上計數，有的在黑房裡修理儀器.... 我的理論物理學家朋友常說「我只要一張紙，一支筆就可以做研究」... 就算以下的「我的一天」，也絕不是很典型的一天，因為我們每天都在做不同的事，實在沒有甚麼典型不典型的。

上星期的某一天，我要做一個實驗：一個是electrophoretic mobility shift assay (簡稱EMSA，中文為”電泳膠遲緩分析“，下稱EMSA）。這嚇人的名字其實是很簡單的實驗：在一塊凝膠（gel) . 你把一堆東西放在膠的一端，加點電力引它們走到另一端。因為凝膠中有大小不同的小孔，大的東西走得慢，小的東西走得快；情形有點就像在樹叢中，大的動物如老虎很難穿過樹叢，而小動物如兔子就能輕易的在小洞中鑽來鑽去，所以跑得比老虎快。

在凝膠中，大的東西（紅點）在電流下走得比較慢，小的東西（綠／藍點）走得比較快。

總之，大的東西走得慢，小的東西走得快。那我的實驗要做甚麼呢？我想知道我研究的蛋白質（protein)有沒有跟DNA結合成一體，繼而影響該蛋白質的結構。如果蛋白質和DNA結合的話，在EMSA實驗中，結合了的結構（complex）就會走得比沒有結合的DNA慢了。

首先要做的是預備一塊凝膠：

它跟吃的果凍一樣，需要時間由液態體結成固體，而在凝結過程中形成了很多的小孔 (其實是polymerization 聚合作用，詳見http://en.wikipedia.org/wiki/Polyacrylamide_gel_electrophoresis）。

在等它凝結的同時，要預備我的samples ﹣ DNA 和我的protein：

放在冰上是因為很多protein都對溫度很敏感，很容易會降解（degrade)。

Ready to go! 把凝膠放在緩衝溶液（buffer）中，放入sample，接上電流，然後等它1.5小時...

Protein 跟DNA 都是肉眼看不見的，那我怎麼知道我的實驗成不成功呢？其實有很多不同的染料可以用，這次我就用一種叫ethidium bromide (EtBr) 的化學物去染DNA。EtBr 在與DNA結合後可以用紫外光看到。

結果呢？

最左面的一行是只有DNA沒有protein, 而由第二行開始是逐漸加入protein。黑色的一塊就是染了的DNA。可以看到有protein 時會在DNA的上面（＝走得比DNA慢＝比較大）出現新的黑塊，那就是跟protein結合了的DNA! 而愈多protein（往gel的右面）上面的黑塊就愈强，同時下面的黑塊就愈弱，顯示更多的DNA跟protein結合。實驗成功!

最後當然要把結果和實驗細節記下，方便日後翻查：