對所有現(xiàn)代生物學(xué)來說,一篇論文改變?nèi)祟惖睦硬欢嘁?。然而?0年前,即1953年4月25日《自然》雜志上發(fā)表的那篇被后人稱為“經(jīng)典”的論文便是。
詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克里克,在現(xiàn)在看上去實在挺短的一則文章里提出了脫氧核糖核酸(DNA)分子結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型。如今的人們見多了精美的DNA結(jié)構(gòu)圖,腦海中會一下浮現(xiàn)那個“雙鉸鏈”,但當(dāng)時因為完全沒條件,論文中唯一的簡樸插圖還是克里克的夫人所畫。
這篇論文等于頒布了人類基因的圭臬?,F(xiàn)在幾乎所有生物實驗室的走廊里,如果需要懸掛科學(xué)家的照片來裝飾一下或供人仰止,都要有沃森和克里克。
詭辯者會說,他倆這不叫“改寫”人類,即便缺少其偉大發(fā)現(xiàn),你我體內(nèi)的DNA也還是雙螺旋,不會變成十八彎,就好像幾個月前人們才知道人體細(xì)胞中也能有DNA四螺旋卻一直都沒啥影響。這是自然。但在1953年隨后的60年里,人們也不會看到基因工程藥物,不會有從人類到西紅柿的各種生物基因組圖譜噗噗簌簌地蹦出來,不會有基因突變研究,甚至不能對癌癥的發(fā)生、畸形提供理論基礎(chǔ)——與人類生活息息相關(guān)的許多領(lǐng)域隨之消散。
時光隧道推回到當(dāng)年,沃森和克里克并沒有扔下什么重磅炸彈,雙螺旋結(jié)構(gòu)在科學(xué)舞臺的登場是寂靜的——盡管1953年《自然》雜志統(tǒng)共發(fā)表了7篇關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)和功能的論文,但只有一家英國全國報紙《新聞紀(jì)事》(News Chronicle)提到雙螺旋。等到DNA涉及蛋白質(zhì)合成的機制雛形初現(xiàn)的時候,生化領(lǐng)域才開始真正對這一結(jié)構(gòu)感興趣。1962年,也就是在論文發(fā)表9年后,諾貝爾獎也認(rèn)可了。
今天的人們很難想象當(dāng)初科學(xué)界對雙螺旋的接納竟如此的冷淡。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),和達(dá)爾文的進化論、施旺的細(xì)胞學(xué)說一樣,是生物學(xué)界最重要的標(biāo)志——它在生命科學(xué)中的地位,就如同相對論在物理學(xué)中、元素周期表在化學(xué)中的地位一樣。
從歷史的角度來說,在雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)之前,遺傳學(xué)某種意義上只是一種統(tǒng)計學(xué)和信息學(xué)——其各種理論是對遺傳現(xiàn)象的總結(jié)。雖然彼時人們已確證遺傳信息傳遞的載體是DNA,但是對DNA究竟如何作為基因的物質(zhì)載體,始終沒有確切認(rèn)識。但是DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),不僅讓人們知道了這點,也幾乎在物質(zhì)上解釋了之前傳統(tǒng)遺傳學(xué)的全部理論,此為承前。
再來談啟后。發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)直接導(dǎo)致了隨后的中心法則,而中心法則可說是現(xiàn)代生物學(xué)的骨架,整個學(xué)科在分子水平上幾乎都是基于中心法則的;另一方面,該發(fā)現(xiàn)為之后限制性內(nèi)切酶(能識別并切割特異的雙鏈DNA序列)和PCR技術(shù)(一種生物體外的特殊DNA復(fù)制)提供了理論基礎(chǔ)——這兩個名稱貌似很復(fù)雜,但絕不是那些故弄玄虛的貨色,它們使人類可以自由的操縱基因,從而通過人工方法獲得各種生物大分子(技術(shù)意義)進行研究和應(yīng)用。
時至今日,在分子水平上自由操縱基因,已是非常非常簡單的事,幾乎每個實驗室都可以做的,不過是有錢的進度快點,窮的進度慢點,如此而已。
雙螺旋之后,還想說一下論文的兩位作者??死锟嗽?004年辭世,據(jù)其同事講他最后一刻是在修改一篇論文,“至死猶是名科學(xué)家”。而沃森仍健在,是一位——用生物學(xué)家們的話說——“還活著的科學(xué)家里,牛頓那個級別的人物”。而提到沃森不能不想到冷泉港實驗室,一所世界影響最大的研究院之一,由沃森接管多年。無論美國經(jīng)濟怎么動蕩,那里始終經(jīng)費充裕。此圣地編寫了許許多多生命科學(xué)教材,或也讓沃森在科學(xué)家后,可以冠上教育家這一名頭。而世界各地新一代的生物學(xué)家,在他二人的肩膀上,從解碼和修補DNA轉(zhuǎn)至了全新的戰(zhàn)場——重寫遺傳密碼,人工合成生命。
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