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70年前,他們只用一頁論文,永遠(yuǎn)改變了世界……

▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯

70年前的今天,25歲的年輕博士后詹姆斯·沃森(James Watson)和37歲的大齡在讀博士生弗朗西斯·克里克(Francis Crick)共同在《自然》雜志上發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。這項(xiàng)突破性的成果揭開了生命的奧秘,為人類探索基因組和遺傳學(xué)提供了無盡的可能性。

有趣的是,這兩位科學(xué)家中,一位是對化學(xué)絲毫不感興趣的遺傳學(xué)家,一位是從零開始轉(zhuǎn)行生物學(xué)的物理學(xué)家,但這對看似“門外漢”的組合卻勝過了其它更具優(yōu)勢的團(tuán)隊(duì),率先解開了DNA結(jié)構(gòu)的秘密。這在如今看來,也是非常的不可思議。在今天的這篇文章中,藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)將結(jié)合公開資料為大家回顧DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)背后精彩的解謎故事。


兩位不一般的科學(xué)家



故事首先要從主人公之一詹姆斯·沃森說起。

沃森是一個對化學(xué)、物理學(xué)或數(shù)學(xué)都不感興趣的科學(xué)家。在他讀本科時,他的興趣主要是研究鳥類,也是在那時,他萌生出了探究基因到底是什么的想法。要問為什么沃森如此抗拒學(xué)化學(xué),據(jù)他本人的自傳,一大原因可能是因?yàn)樗谀炒巫龌瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中用煤氣燈直接對苯進(jìn)行加熱,差點(diǎn)搞炸了實(shí)驗(yàn)室,自此便心有余悸,不想“出師未捷身先死”。直到他被讀博時的導(dǎo)師微生物學(xué)家薩爾瓦多·盧里亞(Salvador Luria)教授送到哥本哈根,在生物化學(xué)家赫爾曼·卡爾卡(Herman Kalckar)的指導(dǎo)下進(jìn)行博士后研究之前,沃森都沒有再學(xué)習(xí)過化學(xué)。那會兒,沃森最大的愿望就是不必學(xué)習(xí)任何化學(xué)知識,就解決基因是什么的問題。事實(shí)上,他最后也差點(diǎn)辦到了。

在師從卡爾卡教授后,沃森依然沒能對化學(xué)產(chǎn)生興趣,轉(zhuǎn)而開始研究更感興趣的噬菌體——他博士期間的研究對象就是這個小東西??恐鴱那霸谠擃I(lǐng)域的積累,在短短三個月內(nèi),沃森就和當(dāng)時也在研究噬菌體的微生物學(xué)家奧萊·馬勒(Ole Maal?e)完成了一系列的實(shí)驗(yàn),并揭示出了細(xì)菌病毒顆粒在細(xì)菌體內(nèi)大量增殖的過程。由此可以看出,盡管沃森“偏科”嚴(yán)重,但年僅22歲就獲得了博士學(xué)位,并能在自己擅長的領(lǐng)域快速產(chǎn)出相關(guān)成果,這證明了他實(shí)際上才智過人。

▲James Watson博士(圖片來源:諾貝爾獎官網(wǎng))

而弗朗西斯·克里克也同樣是一個不太尋常的科學(xué)家。且不說他因?yàn)閼?zhàn)爭耽誤了攻讀博士的進(jìn)程,導(dǎo)致他在遇見沃森時還是一個35歲的大齡博士在讀生,他在選擇對什么進(jìn)行研究方面也很是任性。最初,克里克的研究領(lǐng)域是物理學(xué),但在他讀到物理學(xué)家薛定諤寫的生物學(xué)著作《生命是什么》后感受到了“使命的召喚”,他毅然決定在生物學(xué)的領(lǐng)域“從零開始”。他深信,生物學(xué)的問題最終能依靠物理學(xué)和化學(xué)來說明,并且自那時起,他也對解開DNA結(jié)構(gòu)之謎產(chǎn)生了濃厚的興趣。

除此以外,沃森在遇見克里克后就對他做出了如下評價——“思維敏捷、見解深刻”,并在寫給其他科學(xué)家的一封信中對克里克熱情稱贊道,“毫無疑問,在我曾經(jīng)合作過的人里,他是最聰明那個?!笨死锟舜_實(shí)邏輯思維能力出眾,他常常在聽完同事對自己研究的分享后就能快速總結(jié)出理論結(jié)論,這使得大家對他的態(tài)度又敬又怕。

▲Francis Crick博士(圖片來源:諾貝爾獎官網(wǎng))

就是這樣兩位“不一般”的科學(xué)家,在1951年的秋天相遇了。他們一見如故,一拍即合,并開始在自己本職的研究領(lǐng)域之外,嘗試進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究。

研究DNA結(jié)構(gòu)該從哪兒入手?



盡管兩人志同道合,但最先應(yīng)該從什么方向著手對DNA結(jié)構(gòu)的研究呢?其實(shí),沃森心中早已有了答案。

在當(dāng)時,化學(xué)家們的研究熱情都集中在蛋白質(zhì)上,只有極少數(shù)的幾位化學(xué)家在做關(guān)于DNA化學(xué)性質(zhì)的研究。除了知道核酸是一種由核苷酸組成的大分子之外,這些專家掌握的其它DNA化學(xué)知識并不比非相關(guān)研究人員多多少。因此,沃森不打算進(jìn)行生物化學(xué)方面的研究。

而離DNA結(jié)構(gòu)的正確答案最近的,要數(shù)當(dāng)時正對DNA晶體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)的倫敦國王學(xué)院的團(tuán)隊(duì)。1951年5月,在那不勒斯的一次研討會上,沃森第一次遇到了倫敦國王學(xué)院的莫里斯·威爾金斯(Maurice Wilkins)教授,并第一次看到了他與他的博士生雷蒙德·戈斯林(Raymond Gosling)在1950年拍攝的DNA結(jié)晶的X射線衍射圖。

▲Maurice Wilkins博士(圖片來源:諾貝爾獎官網(wǎng))

這張照片深深地震撼了沃森,并一直留在了他的腦海中。那張照片使他理解出一個事實(shí):既然DNA能夠結(jié)晶,那它的結(jié)構(gòu)一定是規(guī)則的,并且這種結(jié)構(gòu)只需要用某種簡單的方法就可以測定,而X射線結(jié)晶學(xué)極有可能就是解開生命奧秘的關(guān)鍵!也正是通過這次會議,沃森決定去英國劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)X射線衍射圖技術(shù),并在那兒遇到了他的知音——克里克博士。

令沃森感到無比幸運(yùn)的是,克里克在轉(zhuǎn)行生物學(xué)后花了大量的時間學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)和X射線衍射結(jié)晶學(xué)方面的知識,并且數(shù)學(xué)也不差,在沃森“討厭”的這些領(lǐng)域,克里克都能夠?yàn)樗鹨山饣蟆2粌H如此,沃森一直想合作的威爾金斯教授也正好是克里克的朋友,這樣他說不定就能從威爾金斯教授那兒獲得更多有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的信息了。

在那時候,還有一個有望摘取DNA結(jié)構(gòu)圣杯的競爭者——加州理工大學(xué)的結(jié)構(gòu)化學(xué)權(quán)威萊納斯·鮑林(Linus Pauling)教授,盡管他在一開始時并未加入戰(zhàn)局。1951年時,鮑林教授利用結(jié)構(gòu)化學(xué)的簡單定律,甚至不用紙和筆,僅通過擺弄一組分子模型就發(fā)現(xiàn)了許多蛋白質(zhì)中的重要基本成分α-螺旋的結(jié)構(gòu)!這給沃森和克里克極大的啟發(fā)——為什么不能用同樣的方法來解決DNA的結(jié)構(gòu)問題呢?如果行得通的話,他們所要做的僅僅是制作一系列的分子模型,然后不斷地進(jìn)行試錯——就如我們童年時代玩的七巧板積木一樣,運(yùn)氣足夠好的話,或許他們還能發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)也是螺旋形的。

圖片來源:123RF

這一靈光乍現(xiàn)令兩位科學(xué)家熱情高漲的同時又不寒而栗,激動是因?yàn)樗麄兒苡锌赡芡ㄟ^這種方法解開DNA結(jié)構(gòu)之謎,而恐懼是因?yàn)楸M管當(dāng)時鮑林教授對DNA結(jié)構(gòu)還沒表現(xiàn)出興趣,但大家都認(rèn)為只要他想的話,以他在結(jié)構(gòu)化學(xué)上的深厚造詣,加上已經(jīng)成功利用分子模型解開過其它分子結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn),他隨時可能彎道超車發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)。留給沃森和克里克的時間已經(jīng)不多了!

最終,沃森和克里克達(dá)成了一致——他們要把X射線衍射技術(shù)和分子模型兩手抓。最終的結(jié)果也顯示,這種相互印證的方法是頗有成效的。

因一個小錯誤,首個模型被狠狠推翻



出于簡潔性的考慮,沃森和克里克認(rèn)為DNA的結(jié)構(gòu)也很可能是螺旋型的,因?yàn)槿魏纹渌愋偷慕Y(jié)構(gòu)都要比這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在沒有排除存在簡單答案的可能性之前就考慮更復(fù)雜的答案,無疑是不明智的。

然而,稍作嘗試后沃森和克里克就發(fā)現(xiàn),破解DNA結(jié)構(gòu)的難度與破解α-螺旋結(jié)構(gòu)的難度不可同日而語!這是因?yàn)棣?螺旋只是一條單一的多肽鏈通過自身基團(tuán)之間的氫鍵聚攏起來后折疊成螺旋型的,而根據(jù)威爾金斯教授曾經(jīng)對克里克提到過的說法,DNA分子的直徑要比一條單獨(dú)的多核苷酸鏈大,也就是說,DNA很可能是由多條多核苷酸鏈相互纏繞而成的,這將比α-螺旋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多!

此外,當(dāng)時已有研究人員發(fā)現(xiàn)DNA中含有4種不同的核苷酸,并且在不同的DNA中,這些核苷酸的比例也不盡相同。這個事實(shí)進(jìn)一步提升了破解DNA結(jié)構(gòu)的難度,它意味著,DNA其實(shí)是一種高度無規(guī)律的分子,這似乎又與先前得出的結(jié)論“DNA是一種結(jié)構(gòu)規(guī)則的分子”相悖了。究竟什么樣神奇結(jié)構(gòu)才能在結(jié)構(gòu)規(guī)則的情況下又高度無序呢?

更令人感到困惑的是,奧地利生物化學(xué)家埃爾文·查戈夫(Erwin Chargaff)博士和他的學(xué)生在分析了大量的DNA樣品后發(fā)現(xiàn),DNA中的4種核苷酸的數(shù)量似乎存在著一種定律,即腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)的分子數(shù)量非常接近,而鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)的數(shù)量也是如此。盡管沃森和克里克都認(rèn)為這個線索非常重要,但在沒有更多的信息的情況下,他們只能先把它擺在一邊。

圖片來源:123RF

由于核苷酸之間的聯(lián)結(jié)只與糖和磷酸有關(guān),沃森和克里克基于現(xiàn)有的線索認(rèn)為,DNA的結(jié)構(gòu)是螺旋型的,其中糖-磷酸主干在內(nèi),富有規(guī)律,堿基排列在外,是不規(guī)則的。威爾金斯教授也認(rèn)為,他拍攝的那張DNA結(jié)構(gòu)X射線衍射圖譜的結(jié)果與螺旋結(jié)構(gòu)相符,他猜測DNA的螺旋結(jié)構(gòu)是由三條多核苷酸鏈構(gòu)成的。

盡管模型初見眉目,但是沃森和克里克認(rèn)為有必要根據(jù)更清晰的DNA結(jié)構(gòu)X射線衍射圖譜來確定模型中的化學(xué)鍵鍵角。然而,由于一些誤會,威爾金斯教授和1951年加入倫敦國王學(xué)院的晶體學(xué)家羅莎琳德·富蘭克林(Rosalind Franklin)之間關(guān)系緊張,威爾金斯教授為了緩和關(guān)系主動將DNA結(jié)晶樣本全部讓給富蘭克林,且不再拍攝DNA結(jié)構(gòu)X射線衍射圖譜。因此,沃森前去參加了倫敦國王學(xué)院的內(nèi)部會議,希望能從富蘭克林博士的報告中獲取一些新的信息,包括DNA含水量的信息。

▲Rosalind Franklin博士(圖片來源:The Cold Spring Harbor Laboratory Archives;Photo by Vittorio Luzzati)


聽完這次報告后,沃森和克里克根據(jù)新獲得的信息很快就搭建出他們的第一個DNA結(jié)構(gòu)模型——一個由三條多核苷酸鏈組成的螺旋型模型,通過鎂離子把糖-磷酸骨架上的磷酸基團(tuán)結(jié)合起來使整個結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這時的他們已然認(rèn)為自己已經(jīng)破解了DNA的結(jié)構(gòu)難題,并幻想著全世界都將會記住他們的名字,成為與鮑林教授一樣能夠真正洞察生物大分子結(jié)構(gòu)的大人物。在這樣的期待下,倆人興致勃勃地給威爾金斯教授打了電話,邀請他來參觀他們發(fā)現(xiàn)的模型。

出乎意料的是,一同前來的不止威爾金斯教授,還有富蘭克林博士和戈斯林博士。在這次會面中,富蘭克林博士指出了這個模型中存在的巨大問題。首先,鎂離子由于被水分子構(gòu)成的嚴(yán)密外殼包裹,它根本不可能作為穩(wěn)固模型的核心;其次,她的衍射圖譜清晰地表明,磷酸基團(tuán)在DNA結(jié)構(gòu)的外側(cè)而不是內(nèi)部;最后,聽她講座的沃森由于沒做筆記完全記錯了DNA的含水量。如果按富蘭克林博士測出的含水量數(shù)據(jù),可能的DNA模型的數(shù)量將會成倍數(shù)地增長。

沃森和克里克的首個模型宣告失敗了。更糟糕的是,沃森和克里克在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的老板勞倫斯·布拉格(Lawrence Bragg)爵士在得知此事后,禁止他們在DNA方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究。沃森和克里克也認(rèn)為,他們不該輕率地?cái)嚭瓦M(jìn)倫敦國王學(xué)院的研究中去,也應(yīng)該讓一開始就先對DNA結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的倫敦國王學(xué)院團(tuán)隊(duì)先嘗試制作DNA螺旋模型。于是,他們偃息旗鼓,把工作重心重新放回到他們本該進(jìn)行的研究工作中,并把自己用于搭建DNA模型的原子模型出讓給了威爾金斯教授,希望能夠加快倫敦國王學(xué)院的研究進(jìn)度。

DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)競爭進(jìn)入白熱化



盡管沃森和克里克讓出了自己的模型給倫敦國王學(xué)院的團(tuán)隊(duì),但從一開始,他們就不認(rèn)為這東西能派上用場——富蘭克林博士認(rèn)為只有進(jìn)一步的X射線研究才是找到DNA結(jié)構(gòu)謎底的正道,因此這些模型一次都沒被使用過。當(dāng)威爾金斯教授問及沃森和克里克是否需要把這些模型送回劍橋大學(xué)時,他們欣然接受。

就在倫敦國王學(xué)院團(tuán)隊(duì)因內(nèi)部矛盾在DNA結(jié)構(gòu)研究上停滯不前、沃森和克里克被禁止繼續(xù)研究DNA結(jié)構(gòu)時,他們曾經(jīng)最擔(dān)心的事情發(fā)生了——鮑林教授開始對解開DNA結(jié)構(gòu)之謎感興趣了,更令人感到焦慮的是,他已經(jīng)提出了一個關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的設(shè)想。

不過,如果鮑林教授提出的結(jié)構(gòu)是正確的,那么這個令人振奮的消息應(yīng)該很快便會傳到大洋彼岸的英國。而隨著時間的流逝,想象中的“大事件”并沒發(fā)生,沃森和克里克還有機(jī)會。

不久后,他們從到卡文迪許實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的鮑林教授之子彼得·鮑林(Peter Pauling)那兒得到了鮑林教授的論文。他們發(fā)現(xiàn),鮑林教授同樣提出了一個以糖-磷酸骨架為中心的三鏈螺旋模型,與他們之前提出的那個失敗模型看上去很相似。但這個模型也不正確,在這個模型中,磷酸基團(tuán)根本沒有離子化,它壓根就不是一種酸!而DNA是一種中等強(qiáng)度的酸是毋庸置疑的。

沃森和克里克計(jì)算了一下,在鮑林教授發(fā)現(xiàn)自己投稿的模型不對勁并回過頭來重新投入研究前,他們最多只有6周的時間了!倆人心中警鈴大作,隨后立刻向布拉格爵士申請重新啟動對DNA結(jié)構(gòu)的研究,布拉格爵士也同意了讓這兩個“臭皮匠”再試一試,或許能夠搶占鰲頭。

沃森和克里克想到,鮑林教授有可能很快會解開DNA結(jié)構(gòu)之謎這件事同樣有必要告知威爾金斯教授的團(tuán)隊(duì)。當(dāng)沃森找到威爾金斯教授時,威爾金斯教授表示他將全面展開對DNA的研究工作。隨后,他向沃森展示了富蘭克林博士不久前拍攝到的一個新的DNA三維構(gòu)型的證據(jù)——這張X射線衍射圖像在日后被稱為“51號照片”。在這張照片的支持下,DNA是螺旋結(jié)構(gòu)已毋庸置疑,而威爾金斯教授也再次強(qiáng)調(diào)了,他確信富蘭克林博士提出的DNA結(jié)構(gòu)應(yīng)該是堿基在中心、骨架在外面的設(shè)想是對的,但還沒有人能夠把堿基有規(guī)律地安排在螺旋內(nèi)部。

▲51號照片(圖片來源:MRC laboratory of molecular biology)


不過,由于富蘭克林博士即將離開倫敦國王學(xué)院,威爾金斯教授表示在她完全交接完工作前,他打算把大部分模型構(gòu)建的工作都停下來,但他也沒有對沃森和克里克打算繼續(xù)研究DNA結(jié)構(gòu)表示反對。

對之前失敗的模型進(jìn)行反思后,作為一個有生物學(xué)背景的遺傳學(xué)家,沃森認(rèn)為生物系統(tǒng)中頻繁出現(xiàn)的配對現(xiàn)象提示了DNA也很有可能是以雙鏈結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的。在進(jìn)行了一系列的嘗試后,沃森和克里克最終發(fā)現(xiàn),只有堿基在中心、骨架在外面的雙螺旋結(jié)構(gòu)最符合富蘭克林博士拍攝的照片51號提示的特征。現(xiàn)在,只剩下最后一個難題等待解決——如何能把4個形狀各不相同的堿基在排列順序不規(guī)則的條件下完美地塞進(jìn)他們制作的雙鏈螺旋骨架中去呢?

“門外漢“組合最終摘得桂冠



在日常的閱讀中,沃森了解到一些科學(xué)家通過DNA酸堿滴定研究發(fā)現(xiàn),堿基之間的連接是通過氫鍵來實(shí)現(xiàn)的。基于這個線索,沃森在擺弄他的堿基模型時提出了一個設(shè)想,兩個相同的堿基可以通過把其中一個堿基旋轉(zhuǎn)180°,然后利用兩個對稱的氫鍵連接起來,這就解決了DNA中堿基能夠不規(guī)則排列的問題。但這個假設(shè)依然有些不太合理的地方,由于嘌呤和嘧啶的分子大小差別很大,如果堿基是以這種形式進(jìn)行排列的,那么DNA的骨架必然會因?yàn)猷堰屎袜奏さ慕惶娉霈F(xiàn)而凹凸起伏。盡管這個設(shè)想還是不對,但沃森依然感到無比興奮,他有預(yù)感,解開DNA結(jié)構(gòu)之謎的那一天越來越近了。

然而,沃森想出這個假設(shè)的第二天中午,他的美夢就破滅了。師從鮑林教授的美國結(jié)晶學(xué)家杰里·多諾霍(Jerry Donohue)博士指出,沃森從教科書上抄來的鳥嘌呤和胸腺嘧啶的結(jié)構(gòu)式是錯誤的——它們應(yīng)該是酮式結(jié)構(gòu),而不是烯醇式結(jié)構(gòu)。如此一來,嘌呤和嘧啶在分子大小上的差別將比他們以烯醇式結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時更大!根據(jù)克里克的計(jì)算,以這種“相同堿基配對”方式排列的核苷酸鏈基本上不可能存在。此外,這個假設(shè)也無法解釋他們一直無暇考慮進(jìn)去的查戈夫定律——腺嘌呤與胸腺嘧啶的分子數(shù)量相等,鳥嘌呤與胞嘧啶的數(shù)量相等。

在隨后的幾天里,沃森還是沒有放棄擺弄他的堿基模型,試圖找出符合他“配對”理論的新方法,盡管他知道這樣做可能一無所獲。而就在他快要放棄時,他無意間擺出的由兩個氫鍵維系的腺嘌呤-胸腺嘧啶組合竟然和至少由兩個氫鍵維系的鳥嘌呤-胞嘧啶組合在形狀上一模一樣!更重要的是,這些氫鍵不需要人為干預(yù)自然就能形成!

圖片來源:123RF

這一發(fā)現(xiàn)令沃森欣喜若狂,連呼吸都急促了起來,他知道這將意味著什么。沃森立刻向多諾霍博士求證了這些堿基對是否正確,而多諾霍博士沒有任何不同的意見。

隨后,沃森立刻就想明白了查戈夫定律產(chǎn)生的原因,由于堿基之間必然是通過氫鍵相連的這個規(guī)律,導(dǎo)致鳥嘌呤只能和胞嘧啶配對,而腺嘌呤也只能和胸腺嘧啶配對,因此在數(shù)量上也必然相等。此外,如果DNA的結(jié)構(gòu)真的是按照這種“配對”原則形成的話,它還有可能揭示DNA精妙無比的復(fù)制機(jī)制——只要確定其中一條鏈上的堿基序列,另一條鏈的堿基序列由于“配對”原則也就能完全確定了。同樣的,以其中一條鏈為模板如何復(fù)制出另一條一模一樣的DNA鏈也將不難想象了。

當(dāng)沃森把這一令人激動的消息告訴克里克后,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目死锟肆⒖虈L試把這些堿基用其他方法進(jìn)行配對,發(fā)現(xiàn)只有沃森發(fā)現(xiàn)的那種配對方法符合查戈夫定律。隨后,他立刻確定了DNA結(jié)構(gòu)的另一個重要信息:這種配對方法可以使一條特定的多核苷酸鏈同時包含嘌呤和嘧啶,并且兩條多核苷酸鏈的骨架一定是方向相反的。

沃森和克里克都明白,假如DNA結(jié)構(gòu)真的如他們所想,其具有的意義極其重大。那個晚上,克里克無法抑制喜悅的心情,他飛一般地跑進(jìn)了他們常去的老鷹酒吧,并用所有人都能聽見的聲音宣布“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了生命的奧秘!”

那天后,沃森和克里克最急迫的工作就是立即制作出一個完善的DNA三維結(jié)構(gòu)。在他們定制的金屬板堿基模型還沒到貨的時候,克里克僅用一只圓規(guī)和一把直尺就把他自己用硬紙板制作的堿基對模型非常好地安放進(jìn)了他們之前制作的DNA骨架中。那天下午,收到工人趕工完成的金屬組件后,沃森和克里克制成了第一個完善的DNA結(jié)構(gòu)模型——既符合X射線衍射圖譜,又與立體化學(xué)原則相一致。


隨后,他們把這一成果向更多的專家進(jìn)行了求證,其中包括威爾金斯教授。威爾金斯教授同樣認(rèn)為這個模型符合現(xiàn)有收集到的所有證據(jù)。

不過,沃森和克里克也擔(dān)心威爾金斯教授會因?yàn)樗麄儞屪吡吮緫?yīng)完全屬于威爾金斯教授和其他同事的一部分榮譽(yù)而不高興,提出希望在即將發(fā)表的第一篇揭示DNA分子結(jié)構(gòu)的論文中加上威爾金斯教授的名字。威爾金斯教授并沒有接受,他說他不看重名聲,真正重要的是這些發(fā)現(xiàn)能否促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)步。

1953年4月25日,沃森和克里克關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的論文發(fā)表在了《自然》雜志上,與這篇論文同一時間發(fā)表的還有分別來自威爾金斯教授團(tuán)隊(duì)和富蘭克林博士團(tuán)隊(duì)的兩篇論文,它們都為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提供了強(qiáng)有力的支持性X射線數(shù)據(jù)。至此,發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事落下了帷幕。

后記



從這個故事中我們能夠看出,DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)并非通過少數(shù)科學(xué)家的個人努力就能成功,這是一次集合了眾多科學(xué)家的智慧和努力的偉大成果。1962年,沃森、克里克和威爾金斯教授共同分享了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。許多人猜想,如果不是因?yàn)楦惶m克林博士因卵巢癌早早去世,或許她有望打破諾貝爾獎的同一獎項(xiàng)最多只能授予3人的規(guī)定,與他們共同分享這一殊榮。

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)被譽(yù)為20世紀(jì)以來生物學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。在DNA結(jié)構(gòu)首次發(fā)表70年后的今天,回看這個發(fā)現(xiàn)故事依然令人感慨萬千。它的發(fā)現(xiàn)為生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究提供了理論基礎(chǔ),極大地推動了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了人類對自身的認(rèn)識和探索。

在DNA結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)后的幾年里,生物學(xué)的“中心法則”被提出并被證實(shí),緊接著,遺傳信息從核酸流向蛋白質(zhì)的全套密碼子被破譯。1977年,桑格法的出現(xiàn)使所有物種的遺傳信息能夠被完整讀取。2003年,人類基因組計(jì)劃完成宣告完成。不論過去還是現(xiàn)在,科學(xué)家們都還在一步一個腳印地繼續(xù)開拓著疆土,探索科學(xué)的邊界。希望我們這一代人能夠繼續(xù)延續(xù)他們探索自然的決心和勇氣,同時保持對科學(xué)事業(yè)的敬畏和信仰,持續(xù)推動科學(xué)的發(fā)展!
  
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