T这正是席德·波雷舍尔德一直等待的时刻。1921年，她通过台式显微镜观察，看到了一团柔软的蝾螈胚胎。两天前受精后，这个还没有一粒沙粒大的发育中的生物，现在变成了一个中空的球体，由成千上万个几乎一致的细胞组成。然而，有一团已经开始向内移动，向球体的中心移动，普罗埃肖特看到它已经形成了一个凹痕，就像一个手指压在充气的气球上留下的印记。
就像外科医生拿着手术刀一样，她小心翼翼地用一根细玻璃针穿过胚胎，切开被称为背唇的酒窝。她用微管把切除的细胞添加到一个不同种类的蝾螈的年轻胚胎中，在它自己的背唇的对面，这样两个嘴唇把这个小球框起来就像一对耳朵。然后，她轻轻地把移植细胞和宿主细胞一起压在一个玻璃片下面，把它们浸入池塘的水中，等待它们生长，希望她的嵌合创造能够解开她那个时代最大的谜团之一:胚胎是如何变成动物的?
背唇提供了发育的指令，决定着周围细胞的命运。
19世纪早期的解剖证实，一个人的身体是由一个受精卵或受精卵发育而来的，而不是像一些科学家认为的那样，由一个微型的“预成形”生物发育而来。但是是什么促成了这种转变呢?随着受精卵分裂，产生几乎完全相同的细胞，每个克隆体必须弄清楚它最终会变成哪个组织或器官。它会变成皮肤吗?肠子吗?大脑重要吗?在从球体到蝾螈(或麻雀，或抹香鲸)的蜕变过程中，胚胎细胞必须了解它的成年身份。
普雷舍尔德就要找到它的老师了。
性是由改变的动力所驱动的
问任何一个生物学家，性似乎都是一种浪费。这是昂贵的:想想看，孔雀长出壮观的扇形尾巴所耗费的巨大能量，显然是为了引诱雌性与它交配。而且它似乎效率低下:性让我们……阅读更多
T他是富有商人的女儿，她上一年来到佛雷堡大学攻读博士学位。在胚胎学家汉斯·斯佩曼的领导下。这是德国的动荡时期。1918年第一次世界大战的结束引发了政治动荡，通货膨胀和食品配给也随之而来。一个冬天，学生们几乎完全靠萝卜生存。
普罗肖尔特在大自然中找到了慰藉(校园紧邻黑森林)知识话语．她是个健谈的人，每天晚上都与人讨论文学、哲学、艺术和科学。“我们更关心的是思想的食物，而不是身体的营养，”她的朋友兼同事维克多·汉堡后来写道。
然后，当她在斯佩曼实验室的第一个项目变得乏味乏味时，她感到沮丧。当她的男性同龄人追问斯佩曼在早期胚胎发育方面开创性工作的相关问题时，斯佩曼让她复制了一个数十年前的晦涩实验。18世纪末，法国博物学家亚伯拉罕·特里姆布里（Abraham Trembley）声称，当他将水螅——一种类似水母的无脊椎动物——翻转过来时，其内部会变形为外部，反之亦然。Proescholdt的任务是验证这是真的。
“毫无疑问，speman对女性有偏见，”遗传学家Salome Waelsch在1992年写道。1928年，当沃尔什作为研究生加入他的实验室时，他同样让她做了一项“枯燥的描述性研究……这将为一个年轻人非常激动人心的实验问题提供必要的基础。”
由于无法复制Trembley的结果，Proescholdt变得越来越沮丧。最后，在他也没能让九头蛇合作之后，斯佩曼让她参与他最重要的实验之一。
长期以来，科学家们一直怀疑一些细胞可以告诉其他细胞要变成什么样子。
这是近二十年研究的高潮。在20世纪初，斯佩曼发现他可以通过用一根从婴儿女儿头上剪下的人发制成的小套索来压缩胚胎的球形物质，从而控制胚胎的生长。她的头发很细，斯佩曼只要拉紧套索就可以把胚胎一分为二。在这样做的过程中，他观察到了两种可能的结果。
当套索穿过产生背唇的胚胎部分，使每一半相等的部分，两只蝾螈发育成同卵双胞胎。在其他所有病例中，只有包含大部分或全部背唇的那一半发育成成年，而另一半则变成了血块和内脏，斯佩曼称之为“腹部部分”。
他的结论是，胚胎的发育一定是由背唇决定的。起初，他以为这个组织只是按照某种未知的细胞程序的指令，长成了蝾螈的典型特征。然后在1919年，他收到了一位同事的来信，他提出了另一种解释:背唇本身提供了发育的指令，决定了周围细胞的命运。早在十年前的1909年，胚胎学家埃塞尔·布朗(Ethel Browne)在哥伦比亚大学(Columbia University)攻读研究生时就发现，水螅体内的一小群细胞形成了自己的形态。也许脊椎动物的胚胎是通过类似的方式生长的。
这就是Proeschold在1921年开始测试的理论。通过将一个物种(细胞是白色的)的背唇移植到另一个物种(细胞是棕色的)的胚胎上，她可以追踪这些不同颜色组织的命运。白细胞的背唇会像Spemann最初推测的那样长成蝾螈的特征吗?还是像他的同事和布朗的研究表明的那样，它会招募宿主的棕色细胞来执行它的命令?
这工作很辛苦。Proescholdt使用简陋的工具，在没有抗生素的情况下避免感染，眼睁睁地看着一个接一个的移植物无法起作用，或者连体细胞死亡。5月的一天，一个胚胎存活了下来。在手术后的三天里，这个由两个背侧的嘴唇(一个白色，一个棕色)组成的小圆球已经成长为一对腹部相连的暹罗双胞胎蝌蚪。
在显微镜下，Proescholdt可以看到移植的背唇(白细胞)只形成了最近的双胞胎的一些肌肉和其他支持组织。它身体的其余部分——头部、大脑、脊髓、肾脏——来自宿主胚胎(棕色细胞)。斯佩曼的同事是对的:背唇是胚胎的工头。斯佩曼称之为“组织者”。
在两年多的时间里，Proescholdt进行了259次试验，重复了5次这个结果，足以在1924年发表。令她恼火的是，斯佩曼坚持要在论文上加上自己是第一作者，尽管他的男学生喜欢单独署名。他后来因这一发现获得了诺贝尔奖;普罗埃舍尔特在60多年的时间里几乎被人遗忘。
T与此同时，他开始出名，然后声名狼藉。长期以来，科学家们一直怀疑某些细胞可以告诉其他细胞将来会变成什么样——这一过程被称为诱导。例如，发育中的青蛙眼睛中的细胞将利用周围的皮肤组织构建光学透镜。但是Proescholdt在Spemann的建议下，在背唇发现了诱导的缩影。这是一个小人国的细胞群，可以指导动物的形成，包括有史以来最巴洛克的系统：中枢神经系统。
但它是如何工作的呢?如果组织者给胚胎细胞下达前进指令，它会说什么语言?生物学家开始寻找组织者的分子信使:一种可以解释其独裁影响的化学物质。搜索队遍布全球。美国生物学家罗斯·格兰维尔·哈里森(Ross Granville Harrison)写道，这个两栖动物的胚胎已经成为“新的育空地区，热切的矿工们正争先恐后地去那里挖金矿。”
然而，一次又一次，挖掘者们都一无所获。加州大学伯克利分校的遗传学家理查德·哈兰德说:“(组织者)保持着这种神秘的地位。”“这是生物学中让人们感到非常困惑的问题之一。”更让人困惑的是，研究人员发现，一个残疾或死亡的组织者，虽然不能构建一个完整的有机体，但仍然可以从胚胎细胞中诱导出神经组织。即使是不相关的物质——沙子、粘土、松节油、煮豚鼠肝或小牛睾丸——也能起作用。
科学家们现在知道，由于神秘的原因，蝾螈的组织对任何外界干扰都特别敏感，这也是胚胎学家开始研究其他模式生物（如非洲爪蛙）的部分原因。但在斯佩曼的时代，没有人知道这一点。到了20世纪30年代末，他的许多同行开始怀疑组织者的力量。随后，第二次世界大战爆发，组织者在德国的最后几位冠军纷纷逃走。
Eddy De Robertis，洛杉矶加利福尼亚大学的胚胎学家，记得在20世纪70年代学习Spemann作为研究生的工作。他说，他的教授告诉他，斯佩曼对组织者的痴迷使发育生物学领域倒退了50年。“这被认为是完全荒谬的事情，”他说。
当斯佩曼于1941年去世，享年72岁时，这位组织者几乎也去世了。
一个她嫁给了斯佩曼的助手奥托·曼戈尔德，用的是他的名字。1924年春天，这对年轻夫妇带着襁褓中的儿子搬到了柏林，当时席德25岁。到9月，当组织者的报纸付印时，她已经去世了。
她死亡的公开报道称这是一场事故——一个煤气炉故障引发的厨房火灾。伦敦大学学院的发育生物学家克劳迪奥·斯特恩（Claudio Stern）说：“事情的真相是她自杀了。”他从芒戈尔德（Proescholdt）的朋友、同时代的莎乐美·瓦尔什那里听说了这个故事。
六十年来，曼戈尔德的遗产一直与她一起埋葬。1988年，她的前实验室伙伴、80多岁的著名生物学家维克多·汉堡(Viktor Hamburger)出版了一本回忆录，讲述了他在斯皮曼实验室的时光以及他与曼戈尔德的友谊。“与她同时代的人很少还活着，”他写道。“作为其中一个很了解她的人，我觉得我应该把她从遗忘中拯救出来。”
“很多人读过那本书，它很吸引人，”德·罗伯蒂斯说。他认为汉堡包不仅复活了曼戈尔德的名字，而且还复活了科学家对组织者的兴趣。斯佩曼和他的同时代人未能找到它难以捉摸的化学信号。但现在，德罗伯蒂斯和他的同事们用现代基因工具武装起来，认为他们可能会有更好的运气。
他的实验室在1990年取得了第一个突破。“我太高兴了，我跳到了长凳上，”De Robertis说。他的团队已经锁定了一种叫做goosecoid这意味着该基因产生的蛋白质可能是“组织者”化学工具包的一部分。为了找到答案，德·罗伯蒂斯的学生肯·周(Ken Cho)进行了注射goosecoid复制到一只青蛙的胚胎中，就在它的背唇对面——也就是普罗肖尔特放置组织移植的地方。三天后，Cho和De Robertis正在观察连体双胞胎蝌蚪。组织者不再只是一块神秘的组织——它有分子身份。
但是goosecoid不独自工作。在过去的20年里，De Robertis和其他研究人员揭示了一个组织者基因网络，这些基因一起产生了一种信号蛋白的鸡尾酒，以不同的浓度在胚胎中扩散。“你有一个梯度，细胞沿着这个梯度移动，得到各种指令，”德·罗伯蒂斯说。“我们称之为位置信息。”信号的强度决定了细胞核中哪些基因被打开或关闭，从而告诉细胞它将成为什么类型的组织或身体部位。
科学家们仍在努力破译这种化学对话。然而，有一点是明确的，没有它，动物王国就不会存在:无论是蝾螈胚胎还是人类胎儿，都只不过是血淋淋的“腹部碎片”。正如罗伯特所说，如果你让组织者噤声，“你就失去了一切。”
亚历克斯·莱利(Alex Riley)是伦敦的自由科学和自然作家。他的作品已被出版永旺,NOVA接下来,英国广播公司和其他媒体。在推特上关注他@riley__alex。
*这张照片是从哈兰德，R。名人堂简介:追踪Spemann的组织者的血统。发展135, 3321 - 3323(2008)。
