生命奧秘的破譯者們
作者:沃森
詹姆斯·杜威·沃森(1928——),美國遺傳學(xué)家。生于芝加哥。1961年獲理學(xué)博士學(xué)位。1956年到哈佛大學(xué)任教,1961年成為教授。主要研究分子生物學(xué)。與英國生物學(xué)家克里克共同闡明DNA分子雙螺旋形結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)模型,回答了遺傳物質(zhì)自行復(fù)制問題。提出的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型被認(rèn)為是20世紀(jì)生物學(xué)最重要的發(fā)展。二人同莫里斯共獲1962年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。著有《基因分子生物學(xué)》等。
我從來沒有看見克里克表現(xiàn)過謙虛謹(jǐn)慎的態(tài)度。在別人面前他或許是那樣的,可是我從來沒有理由這樣去評(píng)價(jià)他。這同他現(xiàn)在享有的盛名毫無關(guān)系。現(xiàn)在,人們經(jīng)常談?wù)撍?,談?wù)摃r(shí)往往頗帶敬意,總有一天他會(huì)被公認(rèn)為屬于像盧瑟福或波爾一類的人物。但在1951年秋并非如此,當(dāng)時(shí)我到劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室參加一個(gè)由從事蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)研究的物理學(xué)家和化學(xué)家組成的小組工作。那時(shí),他35歲,還完全默默無聞。雖然最接近他的同事們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到他思考問題敏銳、深刻,并常常向他人請(qǐng)教,但一般地說,他不太被別人賞識(shí),并且許多人覺得他太夸夸其談了。
佩魯茲是克里克所在單位的領(lǐng)導(dǎo)人。他是出生于奧地利的化學(xué)家,1936年來到英國。他從事結(jié)晶血紅蛋白質(zhì)X射線衍射的資料收集工作已經(jīng)有10多年了;那時(shí)剛剛開始有點(diǎn)苗頭。卡文迪什實(shí)驗(yàn)室主任布喇格爵士極力幫助他。作為一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者,又是晶體學(xué)奠基人之一,布喇格幾乎花了40年的時(shí)間一直在觀察著X射線衍射法,解決了越來越困難的結(jié)構(gòu)問題。一種新方法能闡明的分子結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜,布喇格就愈是高興。因而在戰(zhàn)后幾年里,他對(duì)解決所有分子中最復(fù)雜的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的可能性簡(jiǎn)直入了迷。在行政工作允許的情況下,他經(jīng)常到佩魯茲的辦公室去同他討論新近積累的X射線資料。然后,他就回家,想想能否對(duì)這些資料作點(diǎn)解釋。
克里克既不像布喇格那樣的理論家,也不像佩魯茲那樣的實(shí)驗(yàn)家。他介于這兩種類型的科學(xué)家之間。他偶爾也做點(diǎn)實(shí)驗(yàn),但更多的是埋頭考慮解決蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論。他經(jīng)常會(huì)有什么新發(fā)現(xiàn),變得非常激動(dòng),立刻把它告訴任何愿意聽的人。過了一兩天他經(jīng)常會(huì)意識(shí)到他的理論站不住腳,于是又回到實(shí)驗(yàn)中去,一直到百般無聊之中又產(chǎn)生了對(duì)理論的新想法為止。
有許多戲劇性事件伴隨著他的新想法應(yīng)運(yùn)而生。它們使實(shí)驗(yàn)室的氣氛大大活躍起來。實(shí)驗(yàn)室里有些實(shí)驗(yàn)常常要持續(xù)幾個(gè)月甚至幾年之久。這種活躍氣氛部分地是由于克里克嗓音的音量所引起的。他比其他任何人的嗓門都高,說話又快。聽到他的笑聲,就知道他在卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的哪個(gè)地方。特別是當(dāng)我們有閑細(xì)聽他的談話,并坦率地對(duì)他說,他那不著邊際的話使我們摸不著頭腦的時(shí)候,我們每個(gè)人都享受過他談笑風(fēng)生所引起的愉快。只有一個(gè)人不是這樣,克里克的談笑經(jīng)常打擾布喇格爵士。他的嗓門之大常常使布喇格躲到一個(gè)更為安靜的房間去。布喇格難得到卡文迪什茶室去,因?yàn)槟且馕吨萑滩枋抑锌死锟苏鸲@的談笑聲。布喇格即使不去茶室,也是不得安寧的。他的辦公室外的走廊有兩次被克里克工作的實(shí)驗(yàn)室不斷漫出的水淹沒??死锟吮蛔约旱睦碚撐雇税殉樗畽C(jī)龍頭上的橡皮管縛緊。
我到達(dá)那里時(shí),克里克的理論已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了蛋白質(zhì)晶體學(xué)的范圍。任何重要的事物都能吸引他。他也常常到其他實(shí)驗(yàn)室去,為的是看看完成了哪些新的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于這點(diǎn)他毫不隱瞞,盡管一般說來他是彬彬有禮的,對(duì)于那些并不理解他們眼下正在做的實(shí)驗(yàn)的真正意義的同事們,他也是很體諒的。他幾乎可以立刻設(shè)計(jì)出一連串能夠證實(shí)他的解釋的新的實(shí)驗(yàn)來。而且他往往最終會(huì)忍不住告訴所有愿意聽的人,他聰明的新想法將會(huì)怎樣推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步。
結(jié)果引起了對(duì)克里克一種心照不宣的真正恐懼,尤其是在那些尚未成名的同輩人中間。他掌握別人的資料并使之條理化速度之快,常使他的朋友們吸一口涼氣,擔(dān)心在不遠(yuǎn)的將來他會(huì)成功,并在全世界面前暴露出劍橋大學(xué)各個(gè)學(xué)院在體貼細(xì)微、溫文爾雅的風(fēng)度掩飾下的智力遲鈍。
盡管在凱厄斯學(xué)院,他有每周吃一頓飯的權(quán)利,但他并不在任何學(xué)院任研究員。一部分原因是他自己高興這樣做。很清楚,因?yàn)樗幌氡荒切┥形串厴I(yè)的學(xué)生不必要的光顧加重他的負(fù)擔(dān)。另外,他的笑聲也是一個(gè)原因,假使對(duì)這種轟鳴的笑聲每周不止聽一次的話,許多學(xué)監(jiān)肯定要反對(duì)的。我確信,這一點(diǎn)偶爾也使克里克感到煩惱,盡管他也清楚地知道“高桌吃飯的生活”都被一些學(xué)究式的中年人所把持,而這些人不會(huì)使他感到愉快,也不會(huì)使他受到任何啟發(fā)。歷史悠久的國王學(xué)院,不受古板的傳統(tǒng)所羈絆,吸收了他,對(duì)他或這所學(xué)院來說,都相得益彰。有些朋友知道他是一位討人喜歡的午餐伙伴。盡管他們小心翼翼,仍然要發(fā)生這樣的事情,酒多失言會(huì)惹得克里克大發(fā)雷霆。
他和奧迪爾住在“碧齋”,一個(gè)面積不大、房租便宜的套間。這幢房屋已有幾百年歷史了。從這幢房子過橋街就是圣·約翰學(xué)院。這個(gè)套間只能算兩個(gè)房間,一間起居室,另一間臥室。廚房間很小,洗澡盆在里面顯得特大,最惹人注目。房子雖小,但由于奧迪爾的精心布置,看起來使人有一種心情愉快的感覺。住在這里,我第一次體驗(yàn)到英國知識(shí)分子生活的生氣??墒牵驮陔x此幾百米遠(yuǎn)的地方,坐落在基督草坪上的那幢維多利亞式的房間里,在我居住其中的最初的日子里,這種生活的氣氛是一點(diǎn)也沒有的。
那時(shí)克里克與奧迪爾結(jié)婚已經(jīng)3年了??死锟说牡谝淮位橐鋈兆硬婚L,有過一個(gè)男孩,叫米切爾,由克里克的母親和姑媽照應(yīng)。在奧迪爾來到劍橋之前,他曾過了幾年單身生活。奧迪爾比他小5歲。她的到來,使克里克更加厭惡中產(chǎn)階級(jí)那種以劃船和打網(wǎng)球來尋歡作樂的墨守成規(guī)生活,這種生活尤其不適合喜歡健談的人??死锟思炔魂P(guān)心政治,也不關(guān)心宗教。他認(rèn)為宗教是前輩人的過錯(cuò),沒有理由相傳下去。但是,他們是否真的不問政治我有點(diǎn)懷疑?;蛟S是戰(zhàn)爭(zhēng)原因吧,他們希望忘記戰(zhàn)爭(zhēng)給人們帶來的不幸。無論如何,早餐時(shí),他們從來不看《泰晤士報(bào)》,而看《時(shí)髦雜志》,這是他們訂閱的唯一雜志,也是克里克能長篇大論地談?wù)撍膬?nèi)容。
那時(shí),我常到“碧齋”吃晚飯??死锟丝偸强谌魬液?,我也樂于利用這樣的機(jī)會(huì)逃避倒胃口的英國式飯菜。這種飯菜使我經(jīng)常擔(dān)心我會(huì)不會(huì)得胃潰瘍,奧迪爾的法國母親教導(dǎo)她的女兒要全然藐視大多數(shù)英國人在吃和住方面不講究的態(tài)度。因此,克里克根本不必羨慕“高桌吃飯”的那些學(xué)究。不可否認(rèn)這些學(xué)究的“高桌飯菜”比他們的妻子做得要好得多。他們的妻子只會(huì)做些肉食、煮土豆、欠色蔬菜和一些糕點(diǎn)之類乏味混合物。與此相反,克里克家卻有美味的晚餐,特別是在酒余飯后,話題轉(zhuǎn)到劍橋那些“寶貝”們身上時(shí),氣氛更加輕松愉快。
談到年輕女人時(shí),克里克更是興致勃勃,沒完沒了。這些女人們的姿色和某方面的特點(diǎn)都是談?wù)摵腿⌒Φ念}材。年輕時(shí),他對(duì)女人不大在乎,現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)女人會(huì)給生活帶來某些樂趣。奧迪爾對(duì)這些并不介意,反倒覺得這樣大概會(huì)把這個(gè)北艾姆敦出身的人從枯燥乏味中解放出來。對(duì)于奧迪爾踏入的、也是他們時(shí)常應(yīng)邀參與的這個(gè)頗有點(diǎn)附庸風(fēng)雅的社交世界,他們長時(shí)間地進(jìn)行議論。我們的談話海闊天空,無話不談。他同樣也喜歡談自己偶爾犯的錯(cuò)誤。有一次,在一次化裝舞會(huì)上,他扮演紅胡子的年輕肖伯納走了進(jìn)去。他在舞會(huì)上一出現(xiàn),就發(fā)覺這樣做犯了一個(gè)莫大的錯(cuò)誤,因?yàn)楫?dāng)他走近年輕的女人時(shí),沒有一個(gè)人喜歡他那潮濕的亂蓬蓬的胡子。
但在那次品酒宴會(huì)上卻沒有年輕的女人出席。這使他們感到失望。他們的酒伴都是學(xué)院負(fù)責(zé)人,這些人熱衷于談?wù)撃切┓泵Φ男姓聞?wù)。他們對(duì)于這些事情感到厭煩,于是就及早退席?;厝ズ?,克里克卻意想不到地感到清醒,又埋頭于探索他的公式。
第二天早晨,他來到實(shí)驗(yàn)室并告訴佩魯茲和肯德魯他獲得了成功。幾分鐘后,考基蘭走進(jìn)他的辦公室,克里克對(duì)考基蘭又說了一遍。還沒等克里克講完,考基蘭就說他也認(rèn)為克里克會(huì)獲得成功的。他們馬上就開始各自的演算,發(fā)現(xiàn)考基蘭用的演算推導(dǎo)比克里克的簡(jiǎn)練。可是,值得高興的是他們得到了相同的答案。他們就用佩魯茲的X光衍射圖來核對(duì)。螺旋,得到了非常好的一致性,以致必須承認(rèn)鮑林的模型和他們自己的理論都是對(duì)的。
幾天之內(nèi),經(jīng)過潤色的一份手槁已經(jīng)擬好并且以快件寄往《自然》雜志。同時(shí)將一份副本送給鮑林鑒賞。對(duì)克里克來說,這次成功是一樁無可置疑的勝利。沒有女人參加能取得這樣的勝利,真算是一件幸事。
快到四點(diǎn)了,我走進(jìn)威爾金斯的實(shí)驗(yàn)室,告訴他鮑林的模型原來是個(gè)徹頭徹尾的錯(cuò)誤。這時(shí)威爾金斯正在忙碌著。于是,我穿過走廊朝羅西的實(shí)驗(yàn)室走去,希望能找到她。實(shí)驗(yàn)室的門虛掩著,我推開門徑自走了進(jìn)去。這時(shí),羅西伏在映片箱上,正在全神貫注地測(cè)量放在上面的一張X射線照片。我闖進(jìn)來嚇了她一跳,但馬上又鎮(zhèn)定下來,她直盯著我,好像在責(zé)備我這個(gè)不速之客應(yīng)該講點(diǎn)禮貌:先敲一下門才對(duì)。我連忙對(duì)她說威爾金斯正忙得不亦樂乎。沒等她出言不遜,我馬上又問她愿不愿看看彼得帶來的他父親手稿的副本。我很想試試羅西要花多少時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò)誤,可她才不愿和我要著玩呢。于是,我只得立刻告訴她鮑林的模型在哪兒出了岔子。同時(shí),我不禁講起鮑林的三鏈螺旋同我和克里克一年零三個(gè)月之前給她看的那個(gè)模型是何等相似。鮑林關(guān)于對(duì)稱的推論并不比我們一年前的努力高明多少。起先我還以為這一點(diǎn)會(huì)使羅西感到有趣。可是,出乎我的意料,由于我一再提起螺旋結(jié)構(gòu),她顯得非常惱火。她不客氣地指出,無論是鮑林或其他什么人,都沒有任何根據(jù)認(rèn)為,DNA具有螺旋結(jié)構(gòu)。我講的全是白費(fèi)口舌。其實(shí)我剛一提到螺旋,她就認(rèn)定鮑林是錯(cuò)了。
我打斷了她滔滔不絕的高談闊論。我堅(jiān)持說,任何有規(guī)律的聚合分子,其最簡(jiǎn)單的形式就是螺旋。我想她可能會(huì)反駁我說DNA的堿基順序就沒有規(guī)律嘛!我繼續(xù)強(qiáng)調(diào)說,因?yàn)?span lang="EN-US">DNA分子形成晶體,所以核昔酸順序決不會(huì)影響總的結(jié)構(gòu)。這時(shí),羅西按捺不住胸中怒火,提高嗓門沖著我嚷了起來。她說我的話都是無稽之談,只要閑話少說去看一下她的X射線照片的證據(jù),一切就都明白了。
她不知道我對(duì)她的那些資料其實(shí)了解得非常清楚。因?yàn)樵缭趲讉€(gè)月之前,威爾金斯就把她的所謂“反螺旋”實(shí)驗(yàn)結(jié)果的詳細(xì)情況告訴了我。克里克肯定地對(duì)我說過,那些結(jié)果毫無意義。于是,我決定捅一下她的“馬蜂窩”。我毫不遲疑地向她暗示,她根本就沒有本領(lǐng)解釋她的X射線照片。她只要稍為懂點(diǎn)理論知識(shí),也就能明白,她設(shè)想的那些“反螺旋”特性,不過是DNA經(jīng)過微小變形而產(chǎn)生的;只要有了這種微小變形,有規(guī)律的螺旋也就能夠納于晶格之中。
這時(shí),羅西突然從那張把我們分開的工作臺(tái)后面沖著我走了過來。我怕她在氣頭上會(huì)動(dòng)手打人,于是趕快抓起鮑林的手稿,向門口溜去。正巧被探頭進(jìn)來找我的威爾金斯擋住了。他們倆相互瞅了一會(huì),又看看我那種有氣無力的樣子。我結(jié)結(jié)巴巴地對(duì)威爾金斯說,我和羅西的談話已經(jīng)結(jié)束,而且我在茶室找過他。我一邊說著,一邊從他們倆當(dāng)中溜了出來,讓威爾金斯和羅西站在那里,面面相覷。處于這樣的僵局,我真擔(dān)心威爾金斯由于不能即刻脫身,他會(huì)出于禮貌邀請(qǐng)羅西和我們一塊喝茶??墒撬齾s轉(zhuǎn)過身子,砰的一聲關(guān)上了門。這下子我們倒省事了。
在過道上,我對(duì)威爾金斯說,幸虧他及時(shí)趕到,否則我可能遭到羅西的突然襲擊了。他慢條斯理然而肯定地回答說,這種事完全可能發(fā)生。幾個(gè)月前,羅西也同樣對(duì)他發(fā)過一次脾氣。那次在他的房間里辯論時(shí),他們差點(diǎn)動(dòng)起武來。當(dāng)他想逃跑時(shí),羅西堵住了門口,直到最后,羅西才算放了他。但是,那一次可沒有第三人在場(chǎng)。
同羅西的這次接觸使我對(duì)威爾金斯有了進(jìn)一步的了解?,F(xiàn)在,我自己的親身體驗(yàn)足以使我理解他在過去兩年里所遭受的精神上的折磨。他現(xiàn)在完全可以把我當(dāng)成一個(gè)親密伙伴,而不再覺得只是點(diǎn)頭之交。過分的信任只會(huì)造成令人頭痛的誤解。使我吃驚的是他向我透露,他在助手威爾遜(Wilson)的協(xié)助下,一直在悄悄地重復(fù)羅西和戈斯林的某些X射線工作。這樣,威爾金斯要全面開展研究工作,就不需要很長時(shí)間的準(zhǔn)備了。而且,他還透露了一個(gè)更加重要的秘密:自仲夏以來,羅西就已證實(shí)DNA具有一個(gè)新三維構(gòu)型。當(dāng)DNA分子被大量水包圍時(shí)就出現(xiàn)這種構(gòu)型。我問這種結(jié)構(gòu)究竟是什么樣子。威爾金斯就從隔壁房間里拿出一張稱為“B型”照片的副本給我看。
我一看照片,立刻目瞪口呆,心跳也加快了。無疑,這種圖象比以前得到的“A型”要簡(jiǎn)單得多。而且,只有螺旋結(jié)構(gòu)才會(huì)呈現(xiàn)在照片上是那種醒目的交叉形的黑色反射線條。用“A型”來解釋螺旋結(jié)構(gòu)得不到滿意的答案。而且,究竟存在哪一種螺旋對(duì)稱,也是含糊不清的。但是,只要稍稍看一下“B型”的X射線照片,就能得到不少有價(jià)值的螺旋參數(shù)??梢韵胂?,只要簡(jiǎn)單計(jì)算一下,就能確定分子內(nèi)多核苷酸鏈的數(shù)目了。我追問威爾金斯,他們利用“B型”照片到底做了些什么工作。他告訴我說,他的同事弗雷澤很早就一直在認(rèn)真地研究三條鏈的模型,但迄今尚未取得令人滿意的成果。威爾金斯也承認(rèn)有關(guān)螺旋的證據(jù)現(xiàn)在是毋庸置疑的——斯托克斯-考基蘭-克里克理論明確指出:螺旋肯定是存在的——但這一點(diǎn)對(duì)他說來并沒有很大的意義。以前他也認(rèn)為是會(huì)出現(xiàn)螺旋的。真正的問題在于還缺少關(guān)于螺旋結(jié)構(gòu)的具體設(shè)想。一旦有了這種設(shè)想,他們就能把堿基有規(guī)律地安排在螺旋內(nèi)部。當(dāng)然,這也證明羅西把堿基放在中心,而把骨架放在外面的設(shè)想是對(duì)的。威爾金斯對(duì)我說過,在這一點(diǎn)上他深信羅西是正確的。而我仍然對(duì)此持懷疑態(tài)度,因?yàn)槲液涂死锟硕歼€沒有看到她的證據(jù)。
在去蘇號(hào)飯店吃晚飯的路上,我又談起了鮑林的手稿,并且強(qiáng)調(diào)說過分嘲笑他的錯(cuò)誤是很危險(xiǎn)的。最多只能認(rèn)為鮑林僅僅是犯了錯(cuò)誤,而不能認(rèn)為他像個(gè)傻瓜,這樣才是一種更加保險(xiǎn)的態(tài)度。就算他現(xiàn)在尚未發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤,他很快將會(huì)日以繼夜地追究起來。如果他再派一個(gè)助手拍攝DNA照片,就更危險(xiǎn)了。在帕薩迪納同樣會(huì)發(fā)現(xiàn)DNA的“B型”結(jié)構(gòu)。這樣,最遲一個(gè)星期,鮑林就會(huì)把DNA結(jié)構(gòu)搞出來的。
威爾金斯并不愿為此事過分操心。而我這樣嘮嘮叨叨一再強(qiáng)調(diào)DNA結(jié)構(gòu)隨時(shí)都有可能迎刃而解,倒同克里克前一時(shí)期差不多了,以前有段時(shí)期,他也曾為此有失常態(tài)。多年來,克里克就一直試圖告誡威爾金斯什么工作才是重要的??墒?,威爾金斯在冷靜地回顧了自己的經(jīng)歷后,清楚地知道他憑自己的預(yù)感行事是明智的。飯店跑堂彎腰站在威爾金斯身后,等待著我們點(diǎn)菜。威爾金斯這時(shí)竭力要我懂得,如果我們對(duì)于科學(xué)發(fā)展的方向都持相同看法的話,那豈不是樣樣事情都可以迎刃而解了,那時(shí)我們也不必再費(fèi)周折,個(gè)個(gè)去當(dāng)工程師和醫(yī)生也就行了。
上菜以后,我想把話題轉(zhuǎn)到多核苷酸鏈的數(shù)目上來。我認(rèn)為測(cè)量一下位于第一、二層線上的深部反射可能會(huì)馬上把我們引上正軌??墒牵柦鹚雇掏掏峦碌幕卮鸶揪臀牟粚?duì)題,弄得我不知道他究竟是說金氏學(xué)院沒有人對(duì)這些反射進(jìn)行過測(cè)量,還是他只是想趁熱把飯菜咽下肚去。我勉強(qiáng)地吃著飯,心里盤算著等喝完咖啡,陪他回公寓的路上,或許能從他嘴里得到一點(diǎn)詳細(xì)情況??墒牵埱拔覀円哪瞧糠▏灼咸丫茀s使我對(duì)這些枯燥的事實(shí)熱情大減。在我們離開蘇號(hào)飯店穿過牛津大街時(shí),他只對(duì)我說,想在某個(gè)比較安靜的地段找一套不那么幽暗的房間。
然后,我在那陰冷的、幾乎沒有暖氣的車箱里,憑著記憶在報(bào)紙的空白邊緣上畫起“B型”結(jié)構(gòu)圖來。我力圖在雙鏈和三鏈模型之間作出選擇。目前就我所知,金氏學(xué)院小組之所以對(duì)雙鏈不感興趣,原因不是很簡(jiǎn)單的。這取決于DNA樣品的含水量,他們也承認(rèn)這個(gè)數(shù)值可能有很大的誤差。下了火車,我騎自行車回到學(xué)院并且從后門爬了進(jìn)去。這時(shí),我才決定要制作一個(gè)雙鏈模型??死锟艘膊坏貌煌狻km然他是個(gè)物理學(xué)家,他懂得重要的生物體都是成對(duì)出現(xiàn)的。
在后來的幾天時(shí)間里,克里克對(duì)我不能專心致志地制作分子模型而感到愈來愈煩惱。雖然在他十點(diǎn)左右進(jìn)來之前,我已在實(shí)驗(yàn)室里,那也無濟(jì)于事。幾乎每天下午,我總在網(wǎng)球場(chǎng)上打球。他知道這一情況,所以常常扭過頭來,不滿地看看無人過問的多核著酸模型。茶點(diǎn)以后,我也只在實(shí)驗(yàn)室泡上幾分鐘,隨便擺弄一下什么東西,然后就急急忙忙地趕到“老媽”旅館和女孩子們一起喝雪利酒去了。我才不把克里克的抱怨當(dāng)回事呢。要是不能正確解決堿基在模型中的位置,而只在糖和磷酸骨架問題上打圈了,就是搞得再好,也不能表示我們的工作有真正的進(jìn)展。
我仍然把大部分夜晚都消磨在看電影上,幻想著答案說不定在什么時(shí)候突然出現(xiàn)在我的腦子里。然而,對(duì)電影的過分著迷也會(huì)產(chǎn)生副作用。
就是在看好的電影時(shí),我也忘不了DNA的堿基。然而,我也常常想到,從立體化學(xué)的角度看,我們畢竟為糖和磷酸骨架提出了一個(gè)合理的構(gòu)型。同時(shí),也不再用擔(dān)心這會(huì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不一致了。
我看電影也好,不看也罷,我漫不經(jīng)心地畫出來的堿基圖,起初對(duì)于解決氫鍵問題毫無幫助。即使把“狂歡”這個(gè)字眼從腦子里完全清除了出去,也沒能使我對(duì)氫鍵得出一個(gè)合理的結(jié)論。在我入睡的時(shí)候,正是盼望著第二天下午在唐寧街舉行的大學(xué)聯(lián)歡會(huì)上,能有許多漂亮姑娘。可是第二天一早我趕到會(huì)場(chǎng),看到一隊(duì)健壯的曲棍球隊(duì)員和一群初出茅廬的拘謹(jǐn)少女,就感到大失所望。福卡德也立即發(fā)覺這兒不是他久留之地。為了禮貌,我們還是在那兒呆了一會(huì)兒。這時(shí),我告訴他,我怎樣正在和彼得的父親競(jìng)賽,爭(zhēng)奪諾貝爾獎(jiǎng)金。
幾天后,大約是下星期三的光景,有一次我在紙上畫腺嘌吟的結(jié)構(gòu)式時(shí),居然茅塞頓開,受到了一個(gè)頗為重要的啟示。我忽然想到在DNA結(jié)構(gòu)中,腺嘌呤殘基之間形成的氫鍵和在純腺嘌呤結(jié)晶中的氫鍵是相似的。這可能具有深遠(yuǎn)的意義。如果DNA確是這樣的話,一個(gè)腺嘌呤殘基和與它成180°旋轉(zhuǎn)的有關(guān)腺嘌呤殘基之間可以形成兩個(gè)氫鍵。而更為重要的是,同樣兩個(gè)對(duì)稱氫鍵也可以把一對(duì)鳥嘌呤,一對(duì)胞嘧啶或一對(duì)胸腺嘧啶聯(lián)結(jié)起來。于是,我開始想,每個(gè)DNA分子是否都是由相同堿基順序的雙鏈構(gòu)成的;而這兩條鏈又是通過相同堿基對(duì)之間的氫鍵聯(lián)在一起的。麻煩的是,這樣的結(jié)構(gòu)不可能有一個(gè)規(guī)則的骨架,因?yàn)猷堰剩ㄏ汆堰屎网B嘌呤)和嘧啶(胸腺嘧啶和胞嘧啶)形狀不同,這個(gè)結(jié)構(gòu)的骨架會(huì)由于這些嘌呤對(duì)或嘧啶對(duì)在中心交替出現(xiàn),而顯示凸出或凹進(jìn)的形狀。
盡管骨架不規(guī)則的問題仍未解決,我的心卻砰砰地亂跳起來。如果這就是DNA的結(jié)構(gòu),我會(huì)因這個(gè)發(fā)現(xiàn)而一鳴驚人。
時(shí)鐘敲過12點(diǎn)以后,我感到心情越來越愉快。我想到過去很長一段時(shí)間,克里克和我曾經(jīng)擔(dān)心表面上看來DNA結(jié)構(gòu)可能是枯燥無味的。既不能說明它的復(fù)制機(jī)理,也不能說明它控制細(xì)胞的生物化學(xué)功能。但現(xiàn)在使我驚喜交加的是這個(gè)問題的答案看來竟是如此饒有趣味。有兩個(gè)多小時(shí),我躺在床上,閉著眼睛興奮得徹夜難眠,成對(duì)的腺嘌呤幻影在我眼前翩翩飛舞。僅偶有幾次,我擔(dān)憂這絕紗的幻想是否會(huì)出差錯(cuò)。
克里克很快就全力以赴地投入了DNA的研究工作。在發(fā)現(xiàn)A-T和G-C堿基對(duì)有相同形狀的第二天下午,他又回頭去測(cè)量他的博士論文中的某些數(shù)據(jù),可惜收效甚微。他不時(shí)地從椅子上站起來,焦慮不安地盯著硬紙板模型,嘗試著用其它一些方法搭配堿基對(duì)。后來,這短暫的疑慮過去了,他又滿面春風(fēng),興奮地對(duì)我談起我們的工作是多么重要。盡管這種作法和劍橋常見的遇事穩(wěn)重和留有余地的態(tài)度迥然不同,我還是很樂意聽的。DNA結(jié)構(gòu)搞清楚了,其結(jié)果又是如此激動(dòng)人心。我們的名字將和雙螺旋連在一起,就像鮑林的名字總和a螺旋連在一起一樣。這一切幾乎是那么令人難以置信。
伊爾飯店6點(diǎn)鐘開門時(shí),我和克里克一同去吃飯。我們順便商量一下以后幾天該干些什么??死锟擞X得,能否制出一個(gè)完善的三維結(jié)構(gòu)模型是一件刻不容緩的事。因?yàn)檫z傳學(xué)家和核酸生化學(xué)家不應(yīng)該再白白浪費(fèi)他們的時(shí)間和儀器設(shè)備。需要盡快地告訴他們問題的答案,從而使他們能夠調(diào)整研究方向,轉(zhuǎn)而配合我們的工作。我當(dāng)然同樣迫切地想造出這樣一個(gè)完善的模型。但是,我卻更加念念不忘鮑林,我擔(dān)心在我們把結(jié)果告訴他之前,他說不定會(huì)碰巧發(fā)現(xiàn)堿基對(duì)的奧秘。
不過,那天晚上。我們始終不能穩(wěn)定地建立起雙螺旋模型。在拿到金屬制成的堿基模型之前,制出的任何分子模型都很粗糙,沒有很強(qiáng)的說服力。我回到“老媽”旅館,對(duì)伊麗莎白和??ǖ抡f,克里克和我可能已擊敗了鮑林,我們的發(fā)現(xiàn)將使生物學(xué)發(fā)生一場(chǎng)革命。他們倆人都感到由衷地高興。伊麗莎白更為她的兄弟感到自豪。??ǖ卤硎荆驀H生化學(xué)會(huì)報(bào)告,他的一個(gè)朋友將獲得諾貝爾獎(jiǎng)金。彼得也是同樣興高采烈,雖然他父親可能在科學(xué)上遭到重大挫敗,他并未因此流露出任何不快。
第二天早晨醒來,我感到格外的精神煥發(fā)。在去惠姆吃早飯的路上,我慢步走向克萊爾橋,抬頭眺望國王學(xué)院哥特式禮拜堂在這明朗春天高聳入云的尖頂。在那兒,我稍事停留,觀賞了最近整修一新的吉布斯大樓。這是一座具有喬治王朝特色的建筑。這時(shí)我想,我們今日的成功,在很大程度上應(yīng)歸功于我們?cè)谶@里度過的那些平靜歲月。我們?cè)L期來往于這里的幾個(gè)學(xué)院之間,默默無聞地博覽了海弗書店所有的各類新書。我怡然自得地看過《泰晤士報(bào)》,然后走到實(shí)驗(yàn)室。我看到克里克正在按他想象中的格式,用硬紙板拼著堿基對(duì)。不用說,他早就來到實(shí)驗(yàn)室了。僅僅用了一個(gè)圓規(guī)和一把直尺,他就看出,兩類堿基對(duì)都能很好地安排在骨架結(jié)構(gòu)之中。那天上午,佩魯茲和肯德魯曾先后來到實(shí)驗(yàn)室,想了解一下我們是否依然確信我們找到了問題的答案。克里克分別向他們簡(jiǎn)單明了地介紹了我們的發(fā)現(xiàn)。就在他向第二位客人介紹時(shí),我走下樓去,想到工匠間看看嘌呤和嘧啶的金屬模型是否能在當(dāng)天下午提前完工。
我們只稍加催促,最后的焊接工作便在兩小時(shí)后完成了。我們立即用這些閃閃發(fā)光的金屬片來建造模型。在這個(gè)模型里,DNA的所有成分首次配備齊全。我在一小時(shí)內(nèi),把各個(gè)原子的位置妥善進(jìn)行了安排,使它們既符合X射線數(shù)據(jù),又和立體化學(xué)原則相一致。這樣得到的是一個(gè)右旋螺旋,并且兩條鏈方向相反。只有一個(gè)人操作這個(gè)模型才比較方便,所以,直到我都已裝配就緒,從模型旁讓開之后,克里克才去檢查我的工作。有一個(gè)原子間距比其最適值略短了一些,但并不超出當(dāng)時(shí)公布的標(biāo)準(zhǔn),因此我也無需為此擔(dān)憂了。克里克檢查了15分鐘,雖然他也偶然有幾次皺起眉頭,使我多少有點(diǎn)“如臨深淵,如履薄冰”的感覺,但他并未找出任何差錯(cuò)來。他逐個(gè)檢查,感到滿意后,再去檢查另外的原子,間距是否都很合理。我們和奧迪爾一起去吃午飯時(shí),一切看來都很順利。
在飯桌上,我們的話題集中在如何宣布這一重大新聞上。首先應(yīng)該盡早告訴威爾金斯,可是,想到16個(gè)月前的慘敗,我們覺得在沒有把所有原子間的關(guān)系確切地搞清楚之前,得暫時(shí)對(duì)金氏學(xué)院研究小組保密。隨便拼湊一些看來合理的原子間距,實(shí)在是件過于容易的事,因此也就常會(huì)產(chǎn)生這種情況:局部看來完全可行,而整個(gè)結(jié)構(gòu)卻根本不合理。我們估計(jì)還沒有犯這樣的錯(cuò)誤。但是,互補(bǔ)DNA分子具有的一些優(yōu)點(diǎn),也完全可能使我們的判斷具有片面性。因此以后的幾天里,我們還必須用鉛垂線和測(cè)量桿精確測(cè)量一下核苷酸中所有原子的相對(duì)位置。由于雙螺旋的對(duì)稱性,由一個(gè)核苷酸的原子位置,可以自然地推導(dǎo)出其他核苷酸的原子位置。
喝過咖啡后,奧迪爾問起,如果我們的工作確實(shí)像她聽說的那樣,將會(huì)引起一場(chǎng)轟動(dòng),她和克里克是否仍要去布魯克林過那種流放般的生活?;蛟S我們是應(yīng)該在劍橋繼續(xù)呆下去,研究一些其他同樣重要的問題。我試圖打消她的顧慮,就著重指出在美國衣冠楚楚,溫文爾雅的人比比皆是。并非所有的男人都剃光頭,女人都穿著白短襪逛大街的。美國的最大長處是那里有從未涉足的廣闊天地,可以任人自由開拓。然而我這一番話未能奏效。奧迪爾一想到要和那些不修邊幅的人們長期相處,就感到惴惴不安。況且。那時(shí)我身上穿著的一件剛讓裁縫做的緊身運(yùn)動(dòng)衫和美國人的便裝完全不同。她看到我這樣的裝束,就更加不相信我說的話了。
第二天早上,克里克又比我早到實(shí)驗(yàn)室。我進(jìn)去時(shí),他正把模型牢牢地固定在支架上。這樣,他可以逐個(gè)得出原子間距。他在那兒把原子前后挪來挪去。我坐在寫字臺(tái)邊,考慮著如果我要盡快宣布我們有了某種有趣的發(fā)現(xiàn),我該用哪種格式來寫這封信。我正在想入非非,竟沒有注意到克里克要我?guī)退稣P停苑涝谡{(diào)整時(shí)倒下。他略微流露出不滿的神情。
這時(shí)我們才明白,以前我們對(duì)鎂離子重要性是小題大做,大方向錯(cuò)了??磥?,威爾金斯和羅西堅(jiān)持研究DNA的鈉鹽似乎是正確的。但是,既然糖和磷酸骨架在外部,究竟是哪種鹽其實(shí)是件無關(guān)緊要的事。兩種鹽都能被雙螺旋結(jié)構(gòu)所接受。
時(shí)近中午,布喇格第一次看到了我們的模型。他由于患流感而在家呆了幾天。聽到克里克和我提出了有獨(dú)創(chuàng)性的、對(duì)生物學(xué)可能有重大意義的DNA結(jié)構(gòu)的消息時(shí),他正躺在床上?;氐娇ㄎ牡鲜矊?shí)驗(yàn)室后,他馬上抽空溜達(dá)到我們這兒,想親眼看一看DNA模型。他立即就明白了雙鏈之間的互補(bǔ)關(guān)系,以及腺嘌呤與胸腺嘧啶,鳥嘌呤與胞嘧啶的等量關(guān)系是糖和磷酸骨架有規(guī)律反復(fù)出現(xiàn)的必然結(jié)果??墒?,他不知道查戈夫定律。所以,我又向他介紹了一下DNA各種堿基含量相對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。我發(fā)覺,布喇格越來越為它在基因復(fù)制中的巨大意義感到興奮。談到有關(guān)X射線的證據(jù)時(shí),他明白了我們?yōu)槭裁催€沒打電話告訴金氏學(xué)院的研究小組??墒牵覀冞€沒有征求過托特的意見。對(duì)此,他感到困惑不解。我們對(duì)他說,有機(jī)化學(xué)方面的問題我們已經(jīng)解決了。但是這仍不能使他完全放心。至于說我們使用的化學(xué)結(jié)構(gòu)式不準(zhǔn)確,應(yīng)該承認(rèn)這種可能性是很小的。但是看到克里克講話那樣匆忙迅速,布喇格很難相信他是否會(huì)有足夠的耐心,從容掌握確切無誤的事實(shí)。于是,我們就準(zhǔn)備一旦把一些原子間距調(diào)整好,馬上就請(qǐng)托特來。
原子間距的最后調(diào)整工作在第二天晚上完成了。由于缺乏準(zhǔn)確的X射線的資料,我們還不敢斷定我們所選的構(gòu)型是非常正確的。不過,這沒什么關(guān)系。因?yàn)槲覀冎幌胱C實(shí),從立體化學(xué)的角度來看,至少有一種特別的兩條鏈互補(bǔ)的螺旋結(jié)構(gòu)是可能的。必須申明這一點(diǎn),否則,就會(huì)有反對(duì)意見。別人會(huì)說,從美學(xué)觀點(diǎn)來看,我們的想法非常高雅,可是,糖和磷酸骨架的形狀可能不允許這種結(jié)構(gòu)存在。值得慶幸的是,現(xiàn)在我們終于知道,事實(shí)并非如此。我們一邊吃飯,一邊互相安慰說,這么絕妙的一種結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)直非存在不可。
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