因為是女性，她們屢遭男性同行的排擠、刁難和輕視，其求學(xué)、研究之路異常艱辛；
因為是女性，她們的研究成果往往不被人承認(rèn)甚至被人竊?。欢齻兊目蒲胸暙I(xiàn)也常常得不到應(yīng)有的關(guān)注和尊重；
因為是女性，她們需要付出成倍的努力，才能和男同事們站在同樣的位置。而有的人，直到去世，都未曾獲得應(yīng)有的認(rèn)可。
今天想要介紹的，就是這樣一位因性別歧視，被人遺忘了整整半個世紀(jì)的女性科學(xué)家。
她是富家女，本可過著安逸的生活，但選擇仰望星空，沉浸在科學(xué)世界中。
她無視男性同行的嫉恨與冷眼，以自己的犧牲，為人類做出了巨大發(fā)現(xiàn)，最終卻是為他人做嫁衣，讓別人拿了諾貝爾獎。
她，就是被同事戲諷為“暗黑女士Dark Lady”，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的最初發(fā)現(xiàn)者——Rosalind Elsie Franklin。
1953年，注定是不平凡的一年，這一年人類開啟了分子生物學(xué)時代。當(dāng)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)的這一刻，關(guān)于遺傳物質(zhì)的爭論便徹底結(jié)束。在此后短短的幾十年里，人類破解了一個又一個生命之謎。攻克癌癥、擺脫遺傳病......曾經(jīng)那些遙不可及的夢想也變得觸手可及。
一個劃時代的發(fā)現(xiàn)，必定伴隨著一段傳奇的佳話：兩個卓越的研究組，其中一個實驗室是來自倫敦大學(xué)國王學(xué)院的威爾金斯實驗室，這個實驗室的王牌是當(dāng)時迅速發(fā)展的生物物理學(xué)基礎(chǔ)，他們的團(tuán)隊領(lǐng)頭人是約翰·蘭道爾（John·Randall (physicist)，用X射線衍射法研究DNA的晶體結(jié)構(gòu)。第二個實驗室是加州理工學(xué)院的大化學(xué)家萊納斯·鮑林（Linus Pauling）實驗室。在此之前，鮑林已發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的α螺旋結(jié)構(gòu)。
1950年，倫敦大學(xué)國王學(xué)院再填一員虎將，準(zhǔn)確的說是一朵玫瑰，當(dāng)時擁有物理化學(xué)博士學(xué)位的女科學(xué)家——羅莎琳德·富蘭克林（Rosalind·Franklin）。其出眾的X射線衍射分析技術(shù)，是蘭道爾將其納入麾下的最主要的原因。希望她來研究蛋白質(zhì)的X射線晶體衍射（你沒看錯，是蛋白質(zhì)而不是DNA），后來不知道什么原因蘭道爾又改派她進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)的X射線表征，正是這一不知原因的轉(zhuǎn)折成就了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，也成就了分子生物學(xué)時代的到來。
羅莎琳德·富蘭克林（Rosalind Franklin）
而就在幾乎同一時間，另一個重要的人登上了歷史舞臺， 23歲的詹姆斯·沃森（James Watson）受到了威爾金斯關(guān)于DNA的演講的鼓舞，從大洋的彼岸遠(yuǎn)赴大英帝國，想要到國王大學(xué)的MRC去做博后研究，但當(dāng)時威爾金斯拒絕了他。理由是威爾金斯需要的其實是一名受過訓(xùn)練的X射線晶體衍射技術(shù)的專家而不是鳥類觀察員。在被威爾金斯拒絕之后，沃森轉(zhuǎn)而進(jìn)入劍橋大學(xué)的卡文迪許實驗室進(jìn)行心愛的研究，因為他覺得卡文迪許實驗室也算是當(dāng)時世界上領(lǐng)先的X射線晶體學(xué)研究殿堂。沃森在卡文迪許實驗室與比他大12歲的弗朗西斯·克里克（Francis Crick）一拍即合?？死锟吮救撕髞砘貞浾f當(dāng)時他對DNA的了解很少，不認(rèn)為它在遺傳特性上比蛋白質(zhì)更重要，只是覺得說DNA作為與核蛋白結(jié)合的物質(zhì)，可能具有研究前景，在沃森的鼓動之下，克里克才決定開始有關(guān)基因的研究。
在克里克的自述里曾經(jīng)說到“在倫敦，威爾金斯開始利用X射線研究DNA，隨后富蘭克林加入，并擴(kuò)展了這方面的工作。雖然沃森和我整天都在討論問題，但是我們從來沒有做過任何關(guān)于DNA的實驗工作。因為鮑林樹立的榜樣，我們相信解決DNA結(jié)構(gòu)的途徑是構(gòu)建模型?！?從1951年10月開始，沃森和克里克開始著手打造模型。
在這之前的1950年，威爾金斯從瑞士科學(xué)家魯?shù)婪颉は窦{手上得到了一份純凈的DNA樣品，后來富蘭克林和當(dāng)時威爾金斯的博士生雷蒙·高斯林（Raymond·Gosling）發(fā)現(xiàn)了這個萃取于小牛胸腺的DNA樣品會根據(jù)環(huán)境而變化形態(tài)，在潮濕的環(huán)境下，DNA的纖維變得細(xì)長如針，這種形態(tài)的DNA叫做B型DNA；而在干燥的環(huán)境下，形狀則會變得短粗，此種形態(tài)的DNA稱為A型DNA。而后，富蘭克林負(fù)責(zé)A型DNA的研究，而B型則交由威爾金斯負(fù)責(zé)。
DNA的三種構(gòu)型（從左至右分別為A型、B型和Z型）
上圖為已知自然界中的三種DNA形態(tài)，其中B型是標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)。1951年11月份，富蘭克林完成了A型DNA的X射線衍射圖，并進(jìn)行了一次報告，威爾金斯也在參考了X射線衍射圖后認(rèn)為DNA結(jié)構(gòu)應(yīng)該是螺旋形的，沃森和克里克知道消息后嘗試著DNA的螺旋結(jié)構(gòu)，他們的模型是三股螺旋（three intertwined chains）。因為克里克跟威爾金斯的關(guān)系不錯，所以他們邀請當(dāng)時的倫敦團(tuán)隊過來指導(dǎo)他們的三股螺旋結(jié)構(gòu)模型，富蘭克林在看見這些模型之后，直面的道出其中的錯誤，因為這些批評直接使沃森與克里克被上司威廉·布拉格要求終止DNA結(jié)構(gòu)的研究。因為缺乏量子化學(xué)相關(guān)方面的知識，二人的研究進(jìn)入了暫停階段。
1952年的5月，在經(jīng)過了精心的試驗之后，富蘭克林與高斯林獲得一張B型DNA的X射線晶體衍射照片，并且將專門用來解決X射線晶體衍射問題的帕特森函數(shù)（Patterson function）應(yīng)用在圖片分析，這張著名的照片被稱做“照片51號”，這張照片曾經(jīng)被X射線晶體衍射先驅(qū)之一約翰·貝爾納（John Desmond Bernal）形容為：“幾乎是有史以來最美的一張X射線照片。”但是她并未發(fā)表相關(guān)的研究成果，因為由于A型DNA結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)仍不足以支持螺旋型，因此富蘭克林繼續(xù)將研究焦點放在A型DNA上。
DNA的X射線晶體衍射圖（“照片51號”）
要知道，以當(dāng)時的設(shè)備條件，拍攝加反饋出一張信噪比高的X射線衍射照片，需要多達(dá)100小時，而后續(xù)儀器進(jìn)行計算和研究人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析則需要一年的時間。當(dāng)時大化學(xué)家萊納斯·鮑林就曾向倫敦國王大學(xué)的MRC請求借閱 照片，但是直接被拒絕了。
1952年的11月份，富蘭克林出具了一份后來認(rèn)為非常重要的報告，報告中的研究結(jié)果被收錄在一份用來提交給訪問委員會（visiting committee）的“MRC報告”當(dāng)中，雖然富蘭克林對B型DNA所知甚少，但在報告中說明了A型DNA的對稱性，這是一種翻轉(zhuǎn)180度之后重合的結(jié)構(gòu)對稱性（二次對稱性）。同時，這篇報告也指出了磷酸根之間的距離以及它們在DNA上的排布。
這張照片，理科生一定都在高中課本里見到過。普通人看來，也許這照片沒什么，但在科學(xué)家眼里，這照片簡直比色情圖片還要性感。
因為，這是科學(xué)界公認(rèn)的“有史以來最美的一張X射線照片”。至此，DNA結(jié)構(gòu)的謎底已經(jīng)呼之欲出了。
Rosalind離最終發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，確實只有咫尺之遙。不過，出于嚴(yán)謹(jǐn)，她并未馬上公布，只是暫時將其放在抽屜中。
而知曉此結(jié)果的Wilkins卻異常興奮，他在實驗室里一直遇阻，此刻是萬分迫切地想展開新的研究方向。于是他想到了之前資金被停掉的劍橋雙人組。
1953年1月，Wilkins約上了雙人組，偷偷將“照片51號”帶出實驗室，拿給他們過目，并給予充分的解釋，讓雙人組了解到了關(guān)于DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)的大部分信息。
此時的Rosalind卻完全被蒙在鼓里。她不知道，自己付出巨大心力的實驗，竟然已經(jīng)被同事偷竊。
同時，卡文迪許實驗室在MRC的代表，也是訪問委員會的成員之一馬克斯·佩魯茨（Max·Perutz），也在克里克的要求下，將MRC報告拿給沃森與克里克觀看。這兩份重要的文件，直接給予了沃森和克里克極大的信心和確據(jù)打造正確的模型。而原本以為DNA研究之路已斷的Watson和Crick，震撼之余更是茅塞頓開。他們立馬調(diào)轉(zhuǎn)船頭，在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)上高歌猛進(jìn)。
在閱讀了MRC的這份報告后，克里克發(fā)覺到A型結(jié)構(gòu)于B型結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有相似的點群結(jié)構(gòu)（C/2），并且天才般地推理出兩條雙螺旋中的兩股核苷酸互以相反方向排列（這種排列方式稱為反平行）。
而這一切只發(fā)生在兩個小時之間，從無到有，他們意識到這是一個重大的發(fā)現(xiàn)，因為如果把堿基A和堿基T放在一起，堿基G和堿基C放在一起，DNA的復(fù)制就可以順利進(jìn)行下去，而這是一種基因信息的傳遞方式。
1953年2月28日，他們走進(jìn)劍橋附近的“老鷹酒吧”（The Eagle Pub），迫不及待地宣布他們“找到了生命的秘密”。
而他們不知道的是，在4天前，富蘭克林在2月24日得出兩種DNA皆為雙股螺旋的結(jié)論（A型為確定，B型為推論，沒有提供模型）。到了3月18日，威爾金斯發(fā)表聲明說承認(rèn)沃森和克里克的DNA結(jié)構(gòu)模型，而在之前一天，準(zhǔn)備離開MRC前往倫敦大學(xué)的伯貝克學(xué)院的富蘭克林也準(zhǔn)備好了為《Nature》投稿的關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的文章。最后在匯集后世圭臬的《Nature》四月刊上出現(xiàn)了3篇重量級的投稿，以至于每年的4月25日被定為“DNA Day”。
然而，當(dāng)1962年沃森、克里克和威爾金斯站在領(lǐng)獎臺上接受著諾貝爾生理學(xué)獎所賦予的榮譽(yù)時，是否還有人記得“照片51號”的拍攝者——羅莎琳德·富蘭克林，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)最直接的發(fā)現(xiàn)者。
事實是，富蘭克林再一次被忘卻。無論是沃森還是克里克，都沒有對富蘭克林的貢獻(xiàn)表示感謝。盡管根據(jù)威爾金斯的回憶，克里克曾經(jīng)讓他言及富蘭克林，但最終，大家都選擇將她忘卻。在臺上，克里克說到了遺傳編碼，沃森則大談RNA，而事實上，在RNA的主題上，沃森引用了富蘭克林的文章多大59次，卻未曾說過一個字。
富蘭克林Rosalind Elsie Franklin（1920-1958）
富蘭克林雖出身于英國的一個猶太富裕家庭，卻拒絕成為“寡淡無味”的富家小姐，在她的身上反而多了幾分新時代女性的獨立與對夢想的渴求。
她從不像當(dāng)時社會所崇尚的那樣刻意迎合男人的喜好，反而對科學(xué)研究一直抱有著濃厚的興趣，這在當(dāng)時幾乎純男性的學(xué)術(shù)圈中堪稱異端。
15歲時，Rosalind便已經(jīng)立志要成為一名科學(xué)家了，即便后來她遭遇了父親的強(qiáng)烈反對（擔(dān)憂女兒遭受歧視），也是義無反顧地走上科研的道路。
年少時的Rosalind
她從小理科優(yōu)異，一路從私校念到劍橋。而當(dāng)她順利完成學(xué)業(yè)走出劍橋大學(xué)時，卻因為女性身份只拿到了“名義上的學(xué)位”（decree titular）。
這并沒有澆滅Rosalind對科學(xué)研究的熱情。1942年，正值二戰(zhàn)最激烈的時刻，Rosalind響應(yīng)世界反法西斯戰(zhàn)爭的號召，加入了不列顛煤炭利用協(xié)會，研究煤炭的高效利用。
這一研究便是3年。1945年，她發(fā)表了論文《固態(tài)有機(jī)石墨與煤和相關(guān)物質(zhì)的特殊關(guān)系之物理化學(xué)》（The physical chemistry of solid organic collide with special reference to coal）。這篇論文意義著實重大，以至于劍橋大學(xué)決定破格授予她物理化學(xué)博士學(xué)位。
隨后，Rosalind前往法國巴黎工作，在國家中央化學(xué)實驗室學(xué)習(xí)X射線晶體衍射技術(shù)。1950年，受聘前往倫敦大學(xué)國王學(xué)院任職。
由于她出眾的X射線衍射分析技術(shù)，她被英國物理學(xué)家John Randall納入麾下，并被臨時指派研究DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)。
富蘭克林
回顧富蘭克林的一生，作為20世紀(jì)杰出的科學(xué)家之一，富蘭克林的研究成果造福了全人類，但在接近半個世紀(jì)的時間卻被遺忘在角落里。
年僅26歲她提出了對煤炭科學(xué)意義重大的發(fā)現(xiàn)，煤燃燒時形成的碳分為石墨化或非石墨化兩大類，并且分子結(jié)構(gòu)不同，關(guān)于煤炭的研究讓她漸漸在國際上有了名聲。
她帶領(lǐng)著她的團(tuán)隊完成了TMV（煙草花葉病毒）模型，研究了TMV對植物的傳染，以及TMV蛋白質(zhì)外殼里包裹的RNA。
在1957年，她再次轉(zhuǎn)身開始研究引起脊髓灰質(zhì)炎的病毒，這種病毒在結(jié)構(gòu)上類似于蕪菁黃色花葉病毒。當(dāng)時，小兒麻痹癥是一種令人恐懼的傳染病。
富蘭克林始終有著一顆奮斗、獨立的心。她的研究推動了科學(xué)的進(jìn)步，但時間卻沒有站在富蘭克林這邊，1958年4月16日，富蘭克林因乳腺癌去世，年僅37歲。據(jù)推測，她得癌癥的誘因，可能與X射線有關(guān)（考慮到當(dāng)時防護(hù)措施的不健全），也和長期被壓制心情抑郁有很大關(guān)系。
富蘭克林天資卓絕，在煤炭、DNA結(jié)構(gòu)、X射線衍射、病毒研究方面都有所建樹，卻因為時代對女性的偏見而錯失了一個又一個的機(jī)會。
半個世紀(jì)的時光過去了，富蘭克林的貢獻(xiàn)才終于得了承認(rèn)。
2003年，倫敦大學(xué)國王學(xué)院將新大樓命名為富蘭克林-威爾金斯館。2006年，英國為了紀(jì)念她對發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)而設(shè)立了“富蘭克林獎?wù)隆?。沃森也承認(rèn)說“富蘭克林的貢獻(xiàn)是我們能夠擁有這項發(fā)現(xiàn)的重要依據(jù)”。
富蘭克林獎?wù)?/span>
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)人類最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，然而今天我們重讀這斷歷史，卻發(fā)現(xiàn)剽竊者獲得諾貝爾獎，心安理得享受一生至高榮譽(yù)，真正貢獻(xiàn)者卻郁郁而終，不禁掩卷長嘆，真是“高尚是高尚者的墓志銘，卑鄙是卑鄙者的通行證”。所幸隨著當(dāng)事的學(xué)術(shù)當(dāng)權(quán)者的老去和影響力逐漸變小，我們才有機(jī)會了解真像，不然何以以科學(xué)的真理和真像告慰逝去的先賢，何以以科學(xué)的精神激勵我們的后輩。
