- 疫苗竞赛:人类对抗疾病的代价(天际线丛书)
- (美)梅雷迪丝·瓦德曼
- 9643字
- 2021-03-29 17:39:10
第二章 发现
费城与加尔维斯顿,1948—1958年
噢,请你相信,哥伦布的幸福时刻不在发现美洲大陆之后,而在快要发现美洲大陆之时。
——费奥多尔·陀思妥耶夫斯基,《白痴》
在宾大读书之初,海弗利克选修了一门在当时称作细菌学的入门课程。
他到实验室的第一天,一位技术员端来了一样东西,它改变了海弗利克的人生。那是一盘试管,里面装着一种叫作琼脂的明胶状营养物质,呈淡鸡汤色。那些试管倾斜放置着,以便让倒进试管的液态琼脂凝固成斜面,为细胞生长提供最大的表面。技术员已经用细针在黄棕色的琼脂上划了波浪线,以此在每个试管里植入了不同的细菌。年轻的海弗利克在课上看到的就是培养出来的细菌。琼脂斜面上呈现出彩虹状的条纹,从黄色到紫色、绿色、白色和粉色。
海弗利克受到了震撼,当场决定要主修细菌学。(后来不久,这门学科改名为微生物学,以便将病毒和细菌都包含在内。)
海弗利克爱上微生物时,病毒研究的黄金时代刚刚到来。对细菌——能够在细胞外独立存活的较大微生物——的研究则开始得更早。1870年代末,德国微生物学家罗伯特·科赫找到了实用的方法,能够在实验室中进行细菌的纯培养。自那时起,科学家们就开始在实验室的培养皿中培养和研究细菌。科赫也明确列出生物学家需要采取什么步骤,才能证明某种细菌会引发某种特定的疾病。生物学家开始将特定的细菌与疾病联系起来,理解疾病的传播途径,跟踪研究疾病的爆发,向白喉和梅毒之类的细菌酿成的灾祸发起第一次医学总攻。
可以轻易地在实验室里培养细菌,不仅对于研究细菌十分重要,对于发现和试验抗生素——如磺胺和链霉素等药物——这种1940年代末的新奇迹也至关重要。其中最著名的抗生素得以发现,是因为瘦小的苏格兰人亚历山大·弗莱明在伦敦圣玛丽医院的实验室里培养葡萄球菌时,注意到琼脂板上出现了一个奇怪的现象:一种霉菌偶然扎根在皮氏培养皿上,结果细菌在其他地方生长得很好,唯独不在霉菌周围生长。原来,那种入侵的霉菌产生了一种物质,弗莱明将它命名为青霉素。
病毒学在当时是一门较新,当然也较不完善的学科。1890年代初,人们就知道病毒的存在了。当时,一位叫德米特里·伊万诺夫斯基的年轻俄国科学家从患有烟草花叶病的植株上采摘生长不良的黄叶来提取汁液,然后用滤孔小到细菌无法通过的过滤器过滤提取液。(与病毒相比,细菌体积巨大。艾滋病病毒是大小很典型的病毒,如果把它比作高尔夫球,那么就可以将在今天会造成链球菌性咽喉炎,但是在海弗利克小时候经常让儿童丧命的酿脓链球菌比作足球。)
过滤以后的患病烟叶提取液能够感染其他健康的烟草植株。[30]很快,曾经做过类似实验的荷兰植物学家马丁努斯·拜耶林克论证,无论造成烟草花叶病的是什么,它都能够自我增殖,但必须在活细胞内进行。[31]他逐渐相信,引起疾病的实体是一种液体,并用原义为“黏液”的拉丁词“virus”给它命名。
也在1898年,一对德国科学家弗里德里希·勒夫勒和保罗·弗罗施发现他们能够传播破坏性极强的动物疾病口蹄疫,方法是从受感染牛犊的水疱里提取液体,进行过滤,然后用滤液感染其他动物。这首次证明了动物会被这些神秘的新实体感染,科学家将它们称为“滤过性介质”。[32](还要再过一段时间,“病毒”这个术语才会变得常用。)这对德国科学家也正确地猜测,感染性致病物并不是液体,而是一种过滤器无法捕获的微粒。[33]他们还研发了在当时或许属于首创的灭活疫苗——从受感染动物的水疱里提取液体,通过加热摧毁其感染力,然后注射到未免疫的奶牛和羊体内。绝大多数接受注射的牛和羊都对口蹄疫产生了免疫。[34]
在接下来的半个世纪里,科学家确认了十几种能够引发人类疾病的病毒,其中包括引发黄热病、狂犬病、脊髓灰质炎和流感的病毒。此外还发现了几十种动植物病毒。1927年,美国著名微生物学家托马斯·里弗斯将病毒定义为“专性寄生物”——意思是它们只能通过侵入活细胞增殖。[35]1928年,也就是海弗利克出生那年,里弗斯编辑、出版了论文集《滤过性病毒》,描述了当时已经发现的大约65种病毒。[36]
但是,发现病毒并不等于了解病毒,更不用说抗击病毒。事实上,在20世纪上半叶,研究人感染病毒的科学家就因为很难获得这些病毒而工作受阻。原因在于,病毒和细菌不同,只要有琼脂之类的营养物质,细菌就可以在培养皿里愉快、独立地存活,而病毒则需要活细胞才能存活。
究其本质,病毒由一种环形或线状的遗传物质——DNA,或它的化学表亲RNA——以及蛋白质外壳构成。病毒增殖的方式是侵入细胞,强用宿主细胞的系统迅速复制出数十、数百或数千个病毒,这个过程有时仅需几分钟。这些新病毒——每个病毒称为一个病毒“粒子”——通过裂解宿主细胞而释放出来,继续侵入其他细胞。(有些病毒也可以直接在细胞间移动。)
病毒尽管擅长劫持细胞,但是无法自立。它们不是独立的有机体,不会四处移动、进食、消化、排泄或交配。它们要做的只是侵入细胞,以实现复制。所以,尽管它们可以在无生命的物体表面存活数小时、数天、数周,有时甚至长达数月,但是置于试管中时,它们仅仅是惰性化学品。“只有在活细胞内,[病毒的]潜力才会释放出来。”瑞典病毒学家斯文·加德在1954年颁发诺贝尔奖时说。在本书的故事中,斯文·加德也扮演了一个角色。
但是,该怎么研究人病毒呢?科学家们有时依靠的是人的英雄主义精神。著名的美国军医沃尔特·里德招募志愿者,让他们被最近吸过黄热病患者血的蚊子叮咬,证明了黄热病是由蚊子携带的一种病毒引起的。里德的同事杰西·拉齐尔就是在1900年那次具有决定性意义的实验中感染身故的。
有时病毒学家能够使用活体动物来研究人类疾病。例如,在1932年流感爆发期间,一个英国研究团队注意到,实验室里饲养的用来做其他研究的雪貂在打喷嚏。它们从患病的科学家那里感染了人流感。(后来,科学家又从雪貂那里感染了流感。)从那时起,该团队就用移液管往雪貂的鼻子上滴感染者的喉漱液。待流感症状最严重时,他们处死雪貂,研究雪貂的组织。但是,观察病毒对动物造成的损害——而非观察病毒本身——难以令人满意。不过,病毒十分微小,用当时水平的光学显微镜看不见。而且,许多人病毒并不会感染其他动物。
有少数几次,科学家成功地在实验室的培养皿里培养了人病毒。他们使用的是一种在当时人们理解甚少的方法,组织培养。组织培养如今更常见的叫法是细胞培养,也就是在实验室中在动植物体外培养细胞。(这种方法将在本书中扮演重要角色。)罗斯·哈里森,当时在约翰斯·霍普金斯大学工作的一位聪明、努力的生物学家,于1907年成功在实验室里培养了蛙胚脑组织,人们认为他首创了组织培养技术。他使用蛙淋巴腺液培养蛙脑细胞,那些细胞存活了数周。
随后三十年,病毒学家使用培养组织,如浸泡在血清(血液除去血细胞、血小板和纤维蛋白原的部分)中的切碎的新鲜鸡肾,艰辛地培养了几种病毒。但是,他们的成功只是零星的,并没有持续性。病毒很快就会在培养皿里死亡。在那几十年里,使用培养组织取得的实际成就只有一项:纽约市洛克菲勒研究所出生于南非的病毒学家马克斯·泰勒,在1930年代通过在切碎的鸡胚里培养人黄热病毒,削弱了病毒的毒性,进而研发出至今仍在使用的黄热病疫苗。
这项成就是病毒研究中的一个例外,与相应的细菌研究中取得的进步形成鲜明对比。到了20世纪中叶,白喉、肺结核和百日咳之类曾经常见的致命细菌性疾病,都已经被相应的疫苗和抗生素击退。这些神奇的新药抗击了细菌,但是对病毒无效。病毒占用宿主细胞自身机制的方式很特殊,所以更难在没有副作用的情况下抗击病毒。直到1960年代,科学家才开始研发第一批抗病毒药物。因此,当海弗利克在宾大的一间细菌实验室里惊讶地观察着那些彩虹状的条纹时,麻疹、风疹和肝炎之类的病毒性疾病仍然难以对付,危险且致命,其中最明显和恐怖的就是脊髓灰质炎。
1948年,海弗利克退役回到宾大,而就在那年,对于寻找病毒的科学家来说,一项发现改变了一切。那年春天,谦逊的中年科学家约翰·恩德斯在波士顿儿童医院的一间小实验室里辛劳工作着。他出身于新英格兰一个富有的银行家家庭,喜欢T.S.艾略特的诗歌,爱穿粗花呢旧夹克,曾经在第一次世界大战中当过飞行教官,驾驶过摇摇晃晃的双翼飞机。他做过房产经纪人,以失败告终,后来才对生物学产生了浓厚兴趣,在哈佛大学取得了博士学位。恩德斯已经和比他年轻、出身于医生家庭的儿科医生托马斯·韦勒合作了十来年,尝试改进组织培养技术。第二次世界大战中,韦勒加入了美国陆军医疗部队,他们的合作便因此中断。后来,另一位寻找病毒的科学家弗雷德里克·罗宾斯加入了他们。罗宾斯是一位传染病医生,曾经在北非和意大利服役,获得过美军的青铜星章。这个三人组合将会打开病毒学世界的大门,让科学家可以在实验室培养皿中使用许多组织培养出大量的病毒。在使用他们的技术后,病毒不再像之前那样死在培养皿中,而是会持续增殖,供科学研究和疫苗制备使用。
除了特别辛劳和顽强的工作,促成恩德斯团队成功的还有三方面的研究成果。首先,培养组织的研究人员逐渐懂得如何改良维持培养皿中细胞生命的营养液。其次,波士顿的这三位科学家很好地利用了十五年前发明的试管旋转系统。这个系统就像摩天轮,可以缓慢地转动平放的、装着细胞的试管,每小时转动8至10次。这让细胞先浸洗在营养液里,再暴露在空气中,尝试模拟人体内的环境,即不断以血液给细胞输送氧气,并移除细胞废弃物。最后,也是最重要的一点,到1940年代,恩德斯可以利用一种新工具——抗生素。他开始虔诚地将抗生素应用在试管里培养的细胞上。他当时希望——结果也如他所愿——抗生素能够消灭污染性的细菌,同时又不影响病毒生长。
1948年3月的一天,恩德斯向两位年轻的搭档提出了一个看似即兴的建议。脊髓灰质炎病毒一直很难在培养皿中培养,只有一种例外情况:在1930年代中期,兼具才华和雄心的年轻科学家阿尔伯特·萨宾,在纽约市的洛克菲勒研究所与比他年长的同事彼得·奥利茨基合作,成功地在提取自两个流产人胎的脑和脊髓的神经细胞中培养了脊髓灰质炎病毒。[37](脊髓和脑一样,主要由叫作神经元的神经细胞组成。)这两位科学家从贝尔维医院的一位医生同行那里得到两个胎儿,解剖了它们的器官,保存到实验室的冷柜里。他们的实验具有开拓性,不仅是因为这项实验在研究脊髓灰质炎方面取得成果,也因为它是最早在实验室中使用人胎并发表论文的研究之一。
1930年代,在美国各州,在大多数情况下堕胎都是犯罪行为。[38]确实,在经济萧条的1930年代,每年估计有80万例堕胎,其中大多数都是非法的。[39]例外的情况叫作疗病性流产;这类堕胎反映出法律部门和医生之间的一种不成文协议,医生可以实施他们认为在医学上必要或可取的堕胎。疗病性流产由有行医执照的医生在人流诊所或医疗机构进行。但是,那个时代并不属于举着牌子的示威者。那些堕胎都是在公众视野之外进行的。同样,用胎儿组织进行的研究也在公众视野之外,按研究人员的意愿开展。
此前没人尝试过在人细胞中培养脊髓灰质炎病毒。脊髓灰质炎病毒会攻击神经系统,造成瘫痪,所以萨宾和奥利茨基推测它可以在神经细胞里培养。因此,他们把胎儿脑和脊髓切碎,把得到的组织碎片放进平底烧瓶里。然后,他们将提取自受感染猴子脊髓碎片的脊髓灰质炎病毒加入烧瓶中。病毒开始在神经细胞里增殖,证明这点的是以下事实:他们取那些含有胎儿细胞的液体,注射到猴脑中,结果猴子瘫痪了。
讽刺的是,萨宾和奥利茨基发表的那篇论文实际上却延缓了脊髓灰质炎疫苗的研制。为什么?因为洛克菲勒研究所的这两位科学家还在论文中报告,在用包括肾和肺在内的其他胎儿器官培养时,脊髓灰质炎病毒“完全没有生长”。“脊髓灰质炎病毒对神经组织的特别亲和力”让它不适合制备疫苗,因为病毒疫苗中包含少量用于制备疫苗的细胞,而神经细胞注射进人体后,偶见引发危险甚至致命的过敏反应——脑脊髓炎。
因此,脊髓灰质炎疫苗的研制直到十二年后在恩德斯的波士顿实验室里才有了真正的进展。1948年初,恩德斯、韦勒、罗宾斯埋头研究,尝试在培养基中培养腮腺炎、麻疹、流感和水痘病毒。恩德斯已经请求过波士顿产科医院的一位医生同行,让他提供流产胎儿。
恩德斯得到了几个流产胎儿,手术是在孕2.5至4.5月进行的。此外,他还得到了一个在孕7月时死产的婴儿。韦勒将胎儿手臂和腿上的皮肤、肌肉和结缔组织切碎,分配到数只烧瓶里。他们计划用提取自患儿咽喉的水痘病毒感染烧瓶里的组织。但是,在他们准备这样做时,恩德斯不经意地建议韦勒和罗宾斯也用实验室中现成的提取自小鼠脑的脊髓灰质炎病毒感染同样数量的烧瓶。这项实验很及时,因为包括恩德斯在内的病毒学家正开始怀疑前辈传下来的一种说法,即脊髓灰质炎病毒只能在神经组织中培养。其中一个依据是,科学家在脊髓灰质炎患者的排泄物中发现了大量的脊髓灰质炎病毒。恩德斯怀疑,一种只存在于神经细胞中的病毒并不会如此大量地出现在肠道中。
培养的水痘病毒没有生长。但是,培养的脊髓灰质炎病毒却长势惊人。这三位科学家将取自脊髓灰质炎病毒培养烧瓶的液体注射到小鼠和猴子的脑中,结果小鼠和猴子瘫痪了。恩德斯的团队向前跃了一大步。原来,萨宾和奥利茨基在十三年前的实验之所以失败,是因为他们使用的是一种只在神经组织中增殖的特殊脊髓灰质炎病毒。其他类型的脊髓灰质炎病毒远没有那么挑剔。
这项重大发现写在一篇简短的论文里,埋没在1949年1月《科学》期刊的末尾几页。[40]美国资深微生物学家里弗斯后来回忆说,研究脊髓灰质炎的病毒学家在看到那篇论文时,“仿佛听到炮响”。[41]恩德斯和他的同事不仅培养了脊髓灰质炎病毒,还提供了方法,让科学家能够在许多类组织中,毫无限制地培养许多类病毒。
恩德斯团队的突破性成果很快就让分离许多新病毒成为可能,其中包括只感染人和只能在人细胞中生长的病毒。科学家此时能够在实验室里便利地研究这些病毒的影响,而不用以活体动物开展研究。对公众而言,最直接的意义在于,这项发现在几年内让使用非神经组织在培养皿里大规模培养脊髓灰质炎病毒成为可能,进而促进了脊髓灰质炎疫苗的研发。
1954年,瑞典的诺贝尔奖委员会将诺贝尔生理学或医学奖颁给了恩德斯、韦勒和罗宾斯。他们的发现打开了通往病毒学的大门,也让组织培养技术成为未来多项进步的重要部分。伦纳德·海弗利克当时还不知道,他将径直地加入这种新趋势。
1951年春,海弗利克从宾大毕业,获得学士学位,还辅修了微生物学和化学。他去了位于费城郊区格兰诺德的制药公司沙东公司工作,职位是研究助理。在沙东,他协助研发一种用于溶解术后感染伤口中淤血和脓液的药品。不久,沙东与制药巨头默克合并;默克已经在费城西北27英里远的西点建起了全新的研究所。
沙东在科学研究方面可谓落后。在默克最先进的实验室里,海弗利克接触到了令人激动的新事物。他开始认识许多病毒,例如会攻击和侵入细菌的噬菌体。当时抗生素正在改变医学实践,他直接见识到了寻找新抗生素带来的兴奋。他还初次见到受教育程度很高的商业科学家开展活动。一种雄心壮志开始扎根在海弗利克的脑中和心中——此前他从未想过攻读博士学位。[42]
海弗利克申请并被录取到宾大的医学微生物学博士项目。他在1952年秋入学。他已经存了足够的钱,如果继续住在家中,就可以应付学费和生活费。读博一年后,他会获得大学的奖学金和资助,支持他读完博士。
在1952年6月离开默沙东公司之前,海弗利克遇到了一位年轻有才的艺术工作者;她在公司的西点研究所工作,为科学家们做幻灯片。他们发现,两人都计划在当年夏天去欧洲旅行,行程在巴黎有交集。
露丝·路易丝·赫克勒26岁,身材纤瘦,笑起来很灿烂。她很自信,举止文静,与海弗利克性格很般配。她来自宾夕法尼亚州兰斯代尔一个信教的荷兰裔家庭。兰斯代尔是费城以北不远的一座铁道城镇,她父亲在那里的里海煤炭与运输公司当会计。在去默克公司前,她在费城工业艺术博物馆学校学习人体素描和书籍插图。
赫克勒被海弗利克的心智吸引,欣赏他清晰迅速分析问题的能力。[43]海弗利克喜欢她的文静、自信和聪慧,以及她对宗教权威的质疑。她抛弃了小时候信仰的路德宗,开始参加贵格会的聚会。海弗利克还觉得她很漂亮:有一天在巴黎散步时,他自然地搂住了她的腰。1955年10月2日,在海弗利克读博的最后一年,他们在费城拥有一百五十年历史的阿奇街贵格会礼拜堂举办了简单、低调的仪式,结成夫妻。他们在隔壁的礼堂举办了简单的招待会,然后步行去布罗德街上的犹太教改革派教堂,接受拉比的祝福。
在博士论文中,海弗利克研究的是一群神秘的微生物,当时称为类胸膜肺炎病原体,后来很久才改名为支原体。在两个世纪里,人们知道这种微生物导致欧洲的奶牛患上一种具有高度传染性的肺炎,但是对它们了解甚少。它们比病毒大得多,但是又比细菌小,难以归类,与其他动物以及人类疾病的关联很模糊。
海弗利克对类胸膜肺炎病原体很感兴趣,而且对组织培养这种令人激动的新技术也逐渐同样入迷。他的研究生导师是助理教授沃伦·斯坦布林。斯坦布林说话温柔,身体壮实,曾经是大学的橄榄球运动员。他最近开了一门关于组织培养的课程(这是首批这类课程之一),对这门课程十分有热情。他想培训海弗利克。海弗利克不想从类胸膜肺炎病原体的研究上分心,便接受了一个折中方案:在毕业设计中用组织培养技术来培养类胸膜肺炎病原体。以今天的标准来看,海弗利克当时的工作条件可谓原始。他用来培养病原体的设备,是花了不到40美元从西尔斯百货公司买来的孵蛋器。
刚读研究生时,海弗利克就开始在附近的一家研究所工作,这将对他的职业生涯产生巨大而持久的影响。他记得自己被叫去研究一批实验室大鼠的中耳炎疫情。这些大鼠眼睛粉红,皮毛雪白,很出名。大家把这些患白化病的大鼠叫作威斯塔鼠,因为它们是威斯塔解剖学与生物学研究所培育的,也养在研究所里。它们是重要的实验室工具,但是中耳炎损害了它们的平衡能力,让它们漫无目的地转圈。罪魁祸首可能就是类胸膜肺炎病原体。
威斯塔研究所是一栋优雅的Ⅴ字形三层浅褐色砖楼,坐落在宾大校园的中心,位置绝佳。研究所离宾大主庭院里本杰明·富兰克林的雕像不远,是当时美国最早的独立式生物学研究机构。它完全独立于宾大,由费城一个富裕显赫的家族在1892年创立。威斯塔家族的成员包括卡斯帕·威斯塔,他是18至19世纪的一位医生和解剖学家,撰写了美国第一本解剖学教科书,在写作过程中收集和保存了大量解剖学标本。卡斯帕·威斯塔的侄孙艾萨克·威斯塔是美国内战期间的一名准将,还是费城的一位知名律师。他创建和资助了威斯塔研究所,以保存和展示他伯祖父那些令人印象深刻的收藏品。[44]
艾萨克·威斯塔的脑,应他自己的要求保存在研究所地下室的一个大玻璃罐里。一起保存的还有他在内战中因伤萎缩的右臂。他的骨灰至今存放在一个俯瞰研究所中庭的骨灰盒里。(1890年代,这家新成立的研究所的职员如果得偿所愿,应该还能陈列精神变态者亨利·霍尔姆斯的脑灰白质。亨利·霍尔姆斯是一名连环杀手,在1893年芝加哥世博会期间闹得人心惶惶。他被绞死后,威斯塔研究所试图获取他的脑来做研究,但是没有成功。)[45]
1950年代中期,威斯塔研究所混合着一种已逝的优雅与毛骨悚然。褐砂石正面宏伟神气,宽敞明亮的中庭里安装着宽阔的熟铁楼梯,但一楼的公共博物馆里陈列着各种展品,就像恐怖电影一般。几条来自婆罗洲的鳄鱼、大法官约翰·马歇尔的膀胱结石(在无麻醉的情况下取出来的)。在1815年滑铁卢战役后从战场上收集来的人骨,以及各种各样的人颅骨;这些骨骼用于教授医学生和口腔医学生。七个注蜡的人心。一副完整的连体双胞胎骨架。此外,在专门的陈列柜里还有用福尔马林泡着的胚胎和胎儿,数量为全美之最,其中许多都有足内翻和兔唇之类的畸形。[46]
尽管许多小学生会定期成群结队地参观这家在当地很有名的博物馆,但是威斯塔研究所在1950年代还是因为几十年来受到忽视而逐渐衰败。水电系统常出问题。高级职员中仅有三位科学家,其中两位都已经过了80岁。而且,自1940年开始,董事会就把研究所交给一位算不上理想人选的代理所长管理。许多年轻科学家发现这里缺乏领导人物,都来了又去,待不长久。[47]
这位代理所长叫埃德蒙·法里斯,身材矮小,急性子,控制欲很强。他是一位能力平平的博士科学家,跟医生完全不沾边,但是他在威斯塔研究所工作之余创立并经营着一家生育诊所(使用的是宾大学生捐赠的精子),因而对费城某些夫妇来说他必不可少。[48]除人工授精以外,法里斯提供的服务还包括用显微镜检查男方的精子是否有缺陷。他还把一位女性的尿液注射给威斯塔研究所培育的一只尚未达到性成熟的雌性大鼠,以此进行妊娠试验。如果这只未达到性成熟的大鼠发了情,就说明这位女性尿液中含有只在孕期产生的雌激素。(1956年初,离家用验孕方法问世还有二十年,海弗利克和妻子就利用了这种内部便利验孕。第二年,他们生下了第一个孩子乔尔。)
海弗利克做大鼠中耳炎研究的那间实验室在空旷的二楼,里面有古董本生灯,还有熟铁丝饰品。门外从中庭的挑高天花板上悬挂下来一副70英尺长的长须鲸骨架,它是著名古生物学家爱德华·德林克·科普在1897年出售给研究所的。[49]怪异、空荡的环境丝毫未吓退海弗利克,反而让他很入迷。他喜欢独自在二楼的实验室工作,喜欢到有1.8万册藏书的图书馆里去翻阅那些古老的科学书籍。他偶尔会遇到埃德蒙·法里斯的某位开心的客户,怀抱新生儿爬上熟铁楼梯。[50]
1956年春,海弗利克获得了博士学位。他真的证实了类胸膜肺炎病原体可以用组织培养技术来培养。[51](他还证实,让威斯塔研究所那些大鼠患病的正是类胸膜肺炎病原体。)他不再是一个没有把握的研究生。而且,他还从外界新得到了对他能力的肯定。他获得了由科罗拉多州石油巨头A.C.麦克劳林提供的博士后奖学金。这能让他去得克萨斯州的加尔维斯顿,到查尔斯·波米拉的实验室做研究;查尔斯·波米拉当时算得上全世界最优秀的组织培养专家。这笔奖学金对海弗利克来说数目相当可观:5500美元,免税。他和露丝在1956年8月搬到了加尔维斯顿。
波米拉颇具魅力,是一个秃头、发福的男人。他经常穿着屠夫围裙、白色的帆布裤子。在位于加尔维斯顿的得克萨斯大学医学部,他在精神病学大楼的地下室里有一间大实验室。这是一个很活跃的地方,活跃的气氛源于其健谈的领导者波米拉;他不仅是细胞培养方面的顶尖专家,还是一位出色的厨师和技艺高超的艺术家。波米拉开创了一种新技术,即对活动中的细胞进行延时微观摄影,每隔30或40秒曝光一次,用卷盘式胶片拍摄下来。
不论什么时候,波米拉都有几台相机安装在显微镜上,聚焦着微小容器里的细胞。实验室里,伴随着显微镜顶端发出的闪光,不断响起快门声。
海弗利克使用这些相机来研究腺病毒,一种不久前在人类扁桃体和腺体组织内发现的病毒。腺病毒的名字来自咽喉后部的腺体组织。他能逐小时观察腺病毒摧毁细胞的过程。细胞的细胞质上会出现孔洞;细胞会长出异常的臂状物。最终,它们破裂了。海弗利克在加尔维斯顿并未有什么大发现,也没能将那些卷盘式胶片发表在期刊上。但是,他在细胞培养方面的研究越来越专业,他与著名病毒学家莫里斯·波拉德之类的顶尖科学家交往,并向他们学习。海弗利克还遇到了一位与他同龄、在他职业生涯中扮演重要角色的同事——保罗·穆尔黑德,一个蓝眼睛的阿肯色州人,有着坚定不移的自由主义政治信仰,热衷研究染色体,即细胞核内部、含有该细胞遗传密码的细长脱氧核糖核酸束。
露丝在1956年11月生下乔尔。海弗利克夫妇的第二个孩子德博拉在13个月后出生;德博拉出生时海弗利克仍然在波米拉的实验室工作。他每晚起来一两次,给两个孩子喂奶,然后开车去实验室,调节每过几个小时就会失焦的显微镜。
在加尔维斯顿工作才一年多,海弗利克就开始期待下一步了。他听说威斯塔研究所在由代理所长管理差不多二十年后,终于聘请了一位正式所长。这位所长叫希拉里·科普罗夫斯基,是一位研究脊髓灰质炎疫苗的先驱。他想聘用一位细胞培养专家。海弗利克提交了申请,并被录用了。这是一份为威斯塔的科学家做细胞培养的“枯燥工作”,并不是他喜欢的纯研究职位。[52]但是,这份工作仍然会带来更重要的成果,而且他确信自己能够挤出时间,业余做研究。这份工作还能让他和露丝回费城,与家人和朋友团聚。1958年4月,差一个月30岁时,他又开始在老地方威斯塔研究所工作了。