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破译红楼时空密码,准确解答百年悬疑,主流红学全面破产

 
 
 

日志

 
 

命运的旋梯——DNA双螺旋结构发现记(三)  

2007-02-27 10:28:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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命运的旋梯(三)
——DNA双螺旋结构发现记
 
原作美国《时代》周刊 Michael D. Lemonick
编译 陈林
 
沃森正是在卡文迪什实验室初次见到了35岁的克里克。像维尔金斯一样,克里克也是从物理学研究领域转向生物学研究的。像维尔金斯和沃森一样,克里克也深受薛定谔《生命是什么?》一书的触动。不过克里克一开始并不是研究DNA的,第二次世界大战期间他曾在军中服役,因为某些过失而退伍,战后则进入卡文迪什实验室攻读博士学位,课题是用X射线衍射技术研究血色素(血液中携带铁离子的蛋白质)。沃森在这里做的课题则是用X射线衍射技术研究肌血球素(一种蛋白质)的分子结构。

尽管沃森和克里克手头都有正式的研究课题,但两人对探索基因的奥秘有极大的热忱,他们认为,弄清楚DNA的结构有助于了解基因,因此决定展开合作。沃森在回忆录《双螺旋》中写道:“有我在实验室里成天念叨着基因,弗朗西斯再也不可能不去想DNA的事情了。如果他愿意每周花几个小时的时间陪我思考DNA,帮我解决一个极其热门的大难题,其他人也不用觉得奇怪。”

事实证明,这两人真是绝代双骄,双方合作得好极了。克里克在他的回忆录《狂热的追求》(WhatMadPursuit)中写道:“吉姆和我一拍即合,立即开工。我认为,这部分是因为我们的兴趣惊人地相似,部分是因为我们年轻气盛,对别人那些稀里糊涂的想法决不苟且忍让。”克里克的确年轻气盛,他在卡文迪什实验室不止一次地抨击导师们的馊主意,给自己惹了不少麻烦。

沃森和克里克经常在一起高谈阔论,在康河(riverCam)岸边的小路上,在克里克的客厅里,在老鹰酒吧,在实验室,他们通常一谈就是几个小时。实验室的同事们都快被他们滔滔不绝的高谈阔论逼疯了,最后沃森和克里克不得不搬进一间单独的办公室,再也不用去烦别人了。最重要的是,这两人都像好斗的公牛一样坚定执着,一旦选定研究目标,不弄个水落石出决不肯善罢甘休——或者,除非有人抢先弄明白了DNA的结构。

被沃森和克里克视为最大的竞争对手的,是美国科学家林纳斯·保林(LinusPauling)。对于现在的年轻读者来说,他们知道的保林只是一个反战积极分子,一个几近疯狂地鼓吹服用维生素C的怪人(保林认为维生素C是预防感冒和癌症的灵丹妙药)。然而在20世纪中叶,保林是当时世界上最优秀的物理化学家(1954年获诺贝尔化学奖,1964年获诺贝尔和平奖,是全世界极少有的两次获诺贝尔奖的学者之一,而在两个方面获奖的仅有他一个人,被誉为“生物化学之父”)。在沃森来到剑桥的几个月前,保林在研究角质素(形成毛发和指甲的蛋白质)分子结构的竞争中击败了卡文迪什实验室。
 
保林在研究分子结构的过程中也采用了晶体—X射线衍射技术,但他主要依靠的是自己在物理化学方面精深的学识,根据图谱和原子之间可能的结合方式亲手搭建分子模型。卡文迪什实验室的科学家主要依靠X射线衍射技术,他们不得不经常向化学系的同事们咨询原子的结合情况,因此在与保林的竞争中几乎必然处于毫无希望的劣势。

保林的成功使卡文迪什实验室备感羞辱。布拉格爵士可能会说,被保林击败“是我科学生涯中最大的失误”。克里克和沃森明白,相同的遭遇完全有可能再次发生。保林当然知道,研究DNA结构是下一个大的挑战,一旦他将自己聪明的头脑转向这个问题,他是有可能攻克难关的。沃森在回忆录中写道:“我来剑桥几天后,就和弗朗西斯达成了共识:我们应该模仿保林的做法,以其人之道还治其人之身。”

为此,沃森和克里克必须尽快用X射线衍射技术研究DNA。不过,他们只能求助于剑桥大学以外的科研机构了,卡文迪什实验室专注于研究蛋白质,伦敦的国王学院才是研究DNA的重镇。

与美国科学家积极展开竞争是很好的,但猎取英国科学家的科研成果就不太好了。幸运的是,克里克与国王学院的维尔金斯关系很好——正是维尔金斯的衍射图谱开启了沃森的思路。不幸的是,维尔金斯和自己的同事——成就非凡可浑身长刺的罗莎林德·弗兰克林(RosalindFranklin)关系糟透了。当时,弗兰克林年仅31岁,但她已是世界上最有资质的X射线衍射图谱专家。弗兰克林曾经在法国巴黎一个声名显赫的实验室工作过,最近才回到英国,在国王学院从事研究工作。

弗兰克林深深地相信,实验数据才是最重要的。在她看来,保林依靠搭建精巧的模型获得成功不过是运气罢了。她坚持认为,了解DNA结构的最好办法是首先获得高质量的X射线衍射图谱,然后对图谱进行分析。沃森在回忆录中总结了弗兰克林的想法:“只有像保林这样的天才建立的模型才能够既像10岁娃娃一样玩耍,同时又能找到正确答案。”

维尔金斯做了一件错事,他公开宣布,弗兰克林的衍射图谱表明DNA结构是螺旋状的。弗兰克林气坏了,她认为维尔金斯根本没有资格来谈什么DNA—X射线衍射,因为她相信只有自己才是国王学院里对这一专题惟一有发言权的人物。

维尔金斯和弗兰克林虽然同在一个实验室,但他们几乎不会交谈。为了弄清楚弗兰克林到底在做什么,维尔金斯不得不参加她于1951年11月主办的一个研讨会,因此他邀请沃森一同前往。克里克对DNA研究的兴趣众所周知,由于担心会引起别人的警惕,他没有参加那次研讨会。
 
  
(未完待续) 
 
 
命运的旋梯
——DNA双螺旋结构发现记
 
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