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赵文津:关于基因的双螺旋结构发现者的存疑? 精选

已有 12703 次阅读 2013-6-3 09:45 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记| 基因, 发现者

最近我读了《特别关注》杂志2013年第6期的一篇文章,题目是“胜过诺奖的失败”,作者是梁文道。文中谈到一段往事,即遗传基因的双螺旋结构发现者是谁?他在《伟大的失败者》一书中有如下的一段叙述,很有意思。

  “一位英国的化学家罗莎琳·弗兰克林(又称罗西),是一位对实验数据非常认真的化学家,她用‘X射线绕射’作了将近一年的实验,发现沃森与克里克推论出来的模型是错误的。她不眠不休地继续研究,终于在1952年7月,第一次成功地做出一张完美的X光绕射分析摄影图。在这张图上,可以清楚地看到基因DNA的双螺旋结构,她第一个拍出来,并且证明这个结构是真实存在的。她的一位同事,未经她的许可,偷偷地拿给沃森看了,沃森恍然大悟。1953年4月沃森与克里克在《自然》上发表论文,宣称自己发现了双螺旋结构。对此,弗兰克林未作声,直到1958年死于癌症,死时才35岁。沃森与克里克在1962年获得诺贝尔奖,当时他们不但不提到她的贡献,还在后来写的自传中不断贬低她,还说她不过是一个‘技工’,一位‘满头乱发、衣着邋遢’的女人。” 梁文道最后写道,“事实上,大多数人到最后都是一个失败者。他强调与其学习怎样成功,不如先学好如何做一个微笑的失败者。”

为此,我查阅了沃森自写的“双螺旋”一书,书中的第132页是这样写的: “令我吃惊的是,莫利斯他向我透露,他在助手威尔逊的协助下,一直在悄悄地重复着罗西和戈斯林的某些X射线工作。这样,莫利斯研究工作也可以很快有所收获。重要的是,秘密被泄露了:因为自仲夏以来,罗西就已经证实DNA具有一个新的三维构型。当DNA分子被大量水所包围时就会出现这种构型。当我问及这种结构究竟是什么样子时,莫里斯便从隔壁房间里拿出一张称为B型的照片副本给我看。 我一看照片,立即目瞪口呆,心跳也加快了。无疑,这种图像比以前得到的A型照片要简单得多。照片上的那种醒目的交叉形黑色反射线条说明只能是螺旋结构。根据A型照片还不能直接提出螺旋结构的观点,而且,也无法说清存在的究竟是哪一种螺旋对称。不过,只要略微看一下B型的X射线照片,就能发现到不少重要的螺旋参数。可以想象,只要简单计算一下,就能确定分子内多核苷酸链的数目了。我追问莫里斯,他们利用B型照片做过什么工作,他告诉我,他的同事R.D.B.弗雷泽很早就一直在研究三条链的模型,但迄今尚未取得令人激动的成果。虽然莫里斯承认有关螺旋的证据现在显然符合斯托克斯-考基兰-克里克理论,即螺旋肯定是存在。真正的问题是,还缺少关于螺旋结构的假说来说明螺旋内部碱基的规则性。当然,这也说明罗西把碱基放在中心,而把骨架放在外边的设想是对的。”以上的一段话,表明:

   1.罗西的B型的照片已清楚地显示了基因是螺旋结构,而且是以碱基为中心,“只要略微看一下B型的X射线照片,就能发现到不少重要的螺旋参数。”而当时沃森所得到的A型照片还不能直接提出螺旋结构的观点,而且,也无法说清存在的究竟是哪一种螺旋对称。说明罗西贡献的重要意义了。

   2.莫里斯与沃森用不正当手段得到了罗西的X光照片副本,而且对罗西还大加诋毁。在莫里斯与沃森两人会面之前,沃森曾到罗西处摸罗西工作进展情况,遭到罗西拒绝并被赶出实验室。莫里斯则一直偷偷地紧紧地模仿着罗西的工作。鲍林还向莫里斯要罗西他们所作的DNA结晶X光照片。

   3.当时从事基因结构研究的主要有5组:莫里斯、罗西、鲍林、克里克、沃森,此外还有一批人,如克里克的头儿马克斯·佩鲁兹,卡文迪什实验室主任布拉格等人。大家都想得诺贝尔奖。克里克、沃森为研究生,刚刚介入这些工作,对X光摄像技术还是刚刚学习。沃森认为罗西的工作还“缺少关于螺旋结构的假说来说明螺旋内部碱基的规则性。”这一批竞争对手之间展开了谁最先突破这一科学难题的竞赛。

   对这场争论,安妮·萨耶尔在《罗莎林·弗兰克林与DNA》这部书中,提出“双螺旋结构发现的故事中,认为关键性的工作主要是弗兰克林(即罗西)完成的,而沃森和克里克却没有作什么重要工作。还怀疑沃森的行为准则,一些批评者的论述中,沃森不仅是科学界大男子主义的代表,而且甚至成为科学研究中的小人。”

中译本田洺在序中则说,“如果从历史的角度透视的话,我们似乎更有理由认为,沃森和克里克不愧于DNA双螺旋结构发现者的称号。是的,他们的DNA双螺旋结构的实证论据来自弗兰克林和莫利斯的X光的衍射图,他们的模型建造来自鲍林,他们对氢键的计算来自伽莫夫,对DNA的构型的认识来自多纳休,好像惟有双键核苷酸是他们的首创。”这一段话并没有说明沃森和克里克所起的关键作用,也没有指明该向沃森和克里克学习什么内容。究竟他们起的关键性作用是什么,为什么得奖时将罗西排除在外?这是需要我们再作研究的。罗西工作成果是基础,沃森工作是提高,这里恰好对沃森等的贡献缺乏分析。这两方面的问题,正是当前我国科技界的痛点。欢迎大家讨论。

 



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