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发信人: AFisherman (渔父), 信区: Science
标  题: 双螺旋 ---——发现DNA结构的故事(6)(� neo
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月20日21:09:46 星期天), 站内信件

发信人: neo (救世主), 信区: Science
标  题: 双螺旋 ---——发现DNA结构的故事(6)(转寄)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jul 16 02:48:54 2000), 转信

发信人: sonet (抓耳挠腮), 信区: Science

标  题: 双螺旋 ---——发现DNA结构的故事(6)

发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jun 11 23:07:25 1999)

                                     11

第二天上午，我在派丁敦（Paddington）车站遇见了克里克。我们准备去牛津度周未。

克里克想找英国最杰出的晶体学家霍奇金（Dorothy Hodgkin）谈谈。而我为第一次能

有机会看看牛津而感到高兴。克里克站在车厢门口，显得得意洋洋．这次访问给他一个

机会，可以把他和考基兰成功地建立了螺旋衍射理论告诉霍奇金。他认为他们的理论是

如此高明，以致非得亲自告诉霍奇金不可。霍氏是一位聪明过人的科学家。她听了后马

上能理解这个理论的巨大威力。然而，世界上象霍氏这样的人毕竟是寥寥无几的。

我们刚进车厢，克里克就开始问我有关罗西讲演的问题。我的回答常常是含糊不清模棱

两可的。显然，他对我那种只靠记忆从不记笔记的习惯感到不满。我觉得，如果我对一

个课题感兴趣的话，常常会回忆起我所需要的东西。但这一次，因为我不太懂晶体学的

行话，对他讲的答非所问。尤其遗憾的是我回答不出罗西测量的DNA样品中水的精确含

量，我对克里克讲的很可能是完全错的。

派我去听罗西的报告正好比“乔太守乱点鸳鸯谱”。如果克里克亲自去听的话，就不会

有这种糊里糊涂的事了。对外界事物过分敏感常会使人忐忑不安。有迹象表明克里克一

听到罗西的实验结果，就想利用她的实验资料搞点什么名堂。这使威尔金斯感到心烦意

乱。在某种意义上讲，威尔金斯和克里克同时了解到罗西的实验资料，是很不应该的。

“近水楼台先得月”, 威尔金斯应该首先有机会解决这个问题。但是, 他一点不认为摆

弄分子模型就能找到问题的答案。再者我们前天晚上的谈话也没有涉及这种方法。当

然，有些东西威尔金斯可能对我们保密，但看来不象，因为他不是这种人。

克里克唯一马上能做的事就是抓住含水量的问题。这是一个容易想到的问题。这时候，

某些东西突然触发了他的灵感，他开始在阅读着的手稿背后潦潦草草地写了起来。当

时，我不明白他的用意，仍然继续看起《泰晤士报》来消磨时间。没过几分钟，他就对

我说，只要推导出几个公式就能将考基兰- 克里克理论和罗西的实验结果一致起来。我

聚精会神地听着他讲，完全忘记了周围的一切。随后，他匆匆地画了很多图表，告诉我

这个问题是多么的简单.虽然我不懂数学，但还是能抓住问题的中心。首先必须搞清DN

A分子中多核苷酸链的数目。从表面上看，X 光衍射数据和二、三或者四条多核苷酸链

都相符合。但关键问题是DNA链围绕中心轴旋转的角度和半径的大小。

一个半钟头的火车旅程结束了。克里克觉得我们应很快地找到答案。要想有把握地找到

正确的答案，或许得化一个星期的时间不断摆弄分子模型。到那时，全世界都会知道真

正能洞察生物大分子结构的并不仅仅是鲍林一个人。在蛋白质a螺旋问题上，鲍林巧夺

天工使剑桥小组感到处境尴尬。大约在鲍林成功的一年前，布喇格、肯德鲁和佩鲁兹三

人曾发表过一篇关于多肽构象的振振有词的论文。但这篇文章没有抓住关键。这件事大

大地伤了布喇格的自尊心，至今他还在为这次的惨败而烦恼。25年来棋逢对手，他断断

续续地同鲍林有过数次交锋，而每一次鲍林都胜他一着。

就连克里克也为这桩事感到羞辱。当布喇格正热衷于研究多肽链的拆叠方式时，克里克

已经来卡文迪什实验室工作了。而且，他曾经私下参加过一次讨论会。在这次讨论中大

家完全错误地估计了肽键的形状。克里克本来应该利用这次良机强调一下实验观察的意

义，但他只讲了一些无关紧要的废话。这倒不是他平时不愿批评别人。在其他一些场

合，克里克曾经非常坦率地指出，佩鲁兹和布喇格对他们的血红蛋白工作成绩讲得过分

了。这个开诚布公的批评当然为布喇格最近严厉地训斥克里克埋下了祸根。布喇格认为

克里克干的尽是些拆台的事。但是，现在不是追究过去错误的时候。

我们兴致勃勃地讨论了DNA结构的几种可能类型，一直谈到中午时分。不管我们和谁在

一起讨论问题，克里克都能很快提纲携领地总结出几小时前所取得的进展，使听众了解

到我们提出的以糖和磷酸骨架为中心的模型的最新内容。只有这样，才能得到一个非常

规则的结构来很好地解释威尔金斯和罗西的调光衍射图谱。说真的，这样我们就需要解

决外向碱基的不规则顺序问题。这个难题实际上并不存在，只要正确地解决了碱基内向

排列，它会迎刃而解的。

究竟是什么东西中和了DNA骨架中磷酸基团的负电荷，这仍然是个有待解决的问题。克

里克和我都不大懂无机离子是如何空间排列的。我们不得不承认鲍林是离子结构化学的

世界权威，这当然是令人不愉快的。如果问题的关键是要弄清楚无机离子和磷酸基团的

微妙排列，显然我们处于劣势。近中午时分，我们急切地要找到鲍林的一本著作《化学

键性质>>。当时我们正在高街（Hight Street）附近吃午饭，没顾上喝咖啡就三步并

作两步地跑了几家书店。最后在布列克威尔（Blackwell）书店找到这本书。我们急急

忙忙地看了有关章节，找到了有关无机离子大小的确切数据。遗憾的是这些都不能解决

DNA的结构问题。

我们到了牛津大学博物馆霍奇金实验室以后，才松了口气。克里克匆匆他讲了他的螺旋

理论，只用了几分钟讲我们在DNA方面取得的进展。其余大部分时间都在谈霍氏最近的

胰岛素工作。夜幕降临以后，我们觉得好象没有必要再占用她的时间。于是，我们就告

辞霍氏赶到麦克德林（Magdalen）去，约好在那里与米奇森（Avrion Mitchison）和奥

格尔（Leslie Orge1）一起品茶。他们当时都是牛津大学成员。克里克边吃点心边闲

谈，而我却在那里静静地沉思着，如果有朝一日我能象麦克德林学者一样生活那该多好

啊！

克里克的至交克赖赛（GeOrge Kreisel）约我们到高街的一家饭店吃晚饭。吃饭时，我

们喝着葡萄酒，话题又回到DNA工作方面将要取得的胜利。克赖赛姗姗来迟，他是位逻

辑学家。他那不修边幅、言不及义的风度与我想象中的英国哲学家根本不同。克里克对

他表示热烈的欢迎。一会儿，克里克爽朗的笑声和克赖赛的奥地利口音交织在一起，充

满了整个饭厅。有一段时间主要是克赖赛发表高见。他认为在被政治分割的欧洲两部分

之间进行经济交往是一种财政扼杀。米奇森这时也来和我们一起吃饭。我们随便地扯了

一些中产阶级知识分子的俏皮话。但是这些话不合克赖赛的胃口。米奇森和我只好歉意

地起身告辞，沿着中古时代的大街向我的寄宿处走去。酒后我有点醉意，心情感到很愉

快。路上我就Z唠叨叨他讲起一旦有了DNA，我们要于些什么事等等。

                                     12

星期日早上，我们同肯德鲁以及他的妻子伊丽莎白一起吃早饭时，我把有关DNA的消息

告诉了他们。伊丽莎白听了喜形于色，认为成功已经在望了。而肯德鲁对此则冷静得

多。克里克显得非常兴奋，而我除了满腔热忱以外，也讲不出什么更具体的内容。克里

克后来就全神贯注地看起《泰晤士报》上关于新上任的保守党政府的报道来了。不久肯

德鲁回他的房间去了。我和伊丽莎白留下来细心琢磨着我的这种意想不到的运气。我没

呆多久就走了。我想尽快回到实验室再仔细研究一下分子模型，看看我们能否更快地从

几种可能的答案中找到一种令人满意的答案来。

我和克里克都知道卡文迪什实验室的模型并不是十分满意的。这些模型是肯德鲁一年半

前为了研究多肽链的三维空间结构而建造的。所以，它不可能准确地表示DNA中独特的

原子基团。那时，我们手头上既没有表示磷原子的模型，也没有嘌呤和嘧啶碱基的模

型。佩鲁兹来不及订购新材料，我们必须立即动手改装。做一个崭新的DNA分子模型可

能需要一个星期，而问题的答案在一两天内就可能找到。因此，一到实验室，我就马上

开始在我们的碳原子模型上加一些铜丝，把它改成大的磷原子。

要制作一些表示无机离子的模型显得十分困难。它们与其他成分不一样，不遵守形成化

学键的简单键角规律。看来，在正确地制作分子模型之前，必须先了解DNA的正确结

构。但愿克里克能够找到一种绝妙的方法，而且希望他一进实验室就脱口而出告诉我

们。可是，自上次我和克里克分手后，至今已有十八个小时了。现在还不见他来，我想

他不会在家里沉浸于星期日的报刊中吧！

后来，克里克来到实验室，他并没有找到答案。星期日那天晚饭后，他在家再次感到进

退维谷，苦思不得其解。于是，他就把这个难题搁置一旁，拿起了一本描写剑桥学者私

生活的小说随便翻翻。这本书有几章写得还算不错。但在那些写得较差的章节中，是否

严重歪曲了这些人的生活，也很难说。

早晨喝咖啡时，克里克充满了信心，认为手头已有足够的实验数据可以得到成功的结

果。我们可以根据几方面的实验资料来建造分子模型，以期达到殊途同归的结果。或许

问题的焦点在于能否用最好的办法把多核苷酸链折叠起来。在克里克思考X光衍射图谱

意义的时候，我就把各种原子模型搭配成几条多核苷酸链。每条都有几个核苷酸长。虽

然自然界中DNA链是很长的，但不必把模型搭得太长。我们只要保证搭出来的模型呈螺

旋状就可以了。只要固定少数几个核苷酸的位置，自然就能知道其他核苷酸在模型中的

位置了。

繁琐的模型搭配工作一直进行到下午一点。接着，我和克里克以及化学家古特弗罗因德

到伊尔酒馆一起吃午饭。那些天，肯德鲁常回家，而佩鲁兹也总是骑自行车回去。肯德

鲁的学生赫克斯利偶尔也和我们一起共进午餐。近来，克里克吃饭时总要连珠炮似地提

问题，使赫克斯利很难堪。我来剑桥之前，赫克斯利曾打算研究肌肉是怎样收缩的。这

个问题竟然也吸引了克里克。二十多年来，肌肉生理学家已经积累了不少资料，但并未

理出一个清晰的眉目来。克里克觉得现在该在这个方面搞点名堂出来了。赫克斯利已经

搜集了许多未经消化的材料，克里克就不必再调查有关的实验数据了。每次午饭后，他

们就对收集到的资料提出理论解释，而这种理论不过只能坚持一两天光景。赫氏对克里

克说，他搞到的那个实验数据现在看来不大可靠了，于是就推翻了原来提出的理论。赫

克斯利的X光照相机这时已经安装完备，他希望用它很快就能得到实验证据，来解决那

些有争议的论点。如果他要想发现的现象克里克都能正确地预见到，那么他觉得实验做

起来就没有味道了。

一天，当我们走进伊尔饭店时，克里克没有象以前那样粗声粗气地向那位波斯经济学家

埃西格（Ephraim Eshag）打招呼。赫克斯利也用不着担心克里克会向他提出什么新问

题。克里克的表情使人觉得似乎发生了什么严重的情况。但实际上，因为午饭后就要开

始建造模型，在干之前很需要认真考虑并制订一项具体的计划，以便更有效地进行工

作。我们一边吃着果丹皮夹心糕点，一边思索着模型中的多核苷酸链究竟应该是一条

呢，还是两条，三条甚至是四条。我们很快就放弃了只有一条螺旋的想法，因为这与我

们手头的资料不相符合。至于多核苷酸链之间由什么力量维系着的问题，最好的设想是

盐键。在这种盐键里，两价正离子如Mg++可以维系两个或更多的磷酸基团。然而，并没

有资料说明罗西的DNA样品中有什么两价离子。这就是说我们的盐键设想是授人把柄，

容易被人击破的。但是，也没有充分的证据推翻我们的这个观点。有人也许还会问我们

究竟是哪一种金属离子？提这类问题的可能不仅仅是金氏学院一个研究小组。我们在这

个问题上仍然处于一种尴尬的局面。幸运的是，镁或钙离子嵌进糖和磷酸骨架之中，就

能很快得到一种非常精致的结构。这一点是无可争议的。

建造模型初期；我们并不是一帆凤顺的。这项工作虽然只涉及到十五个原子模型，但用

一些蹩脚夹子很难把它们固定在彼此保持正确距离的位置上。更糟糕的是，几种很重要

的原子的键角至今还没有测量过。这是很伤脑筋的。鲍林解决蛋白质α螺旋的诀窍就是

紧紧地抓住了肽键都在一个平面上这样一个简单的概念。我们感到不满的是，似乎有充

分的理由说明DNA中核苷酸之间的磷酸二酯键却呈现不同的形状。至少从化学知识的水

平上看，磷酸二醋键并不是那么简单的。

喝过茶以后，我们设计出磷酸二酯键的一种形状。于是我们又重新振奋起来。我们把三

条多核苷酸链以一定方式彼此缠绕在一起，做出了一个沿螺旋轴每隔28埃绕一周的螺旋

模型。这似乎与威尔金斯和罗西的X光衍射图谱相符合。克里克从实验台边跑到那天刚

做好的模型旁，细心地看并认真地琢磨着，对于下午能做出的成绩有点沾沾自喜。他觉

得有那么几个原子似乎摆得挤了点，看上去不太舒服，但无论如何这件小玩艺儿才刚刚

开始嘛！再化几个小时的功夫，一个象样的模型总该可以拿出来炫耀一下了吧！

在“碧斋”吃晚饭的时候，大家沉浸在一片欢乐的气氛之中。奥迪尔虽然不能完全听懂

我们在谈些什么，但她还是为克里克在一个月之内将要取得第二次胜利而感到乐滋滋

的。这件事如能天随人愿，他们很快就会富裕起来的，买一辆汽车当然不成问题了。可

是，克里克认为，他即使用简单的语言也不可能教奥迪尔懂得一点科学知识。奥迪尔有

一次对克里克说，重力只存在于离地球约三公里以内的空间里，此后，他们之间讨论科

学的兴趣就再也没有了。她不仅不懂得科学，对她这样一位小时候做修女长大的人来

说，就是想在她头脑中装进一点科学常识的任何尝试都是注定要失败的。她所追求的只

不过是钱，而且越多越好。

于是，我们的话题转而集中在一位学艺术的女大学生身上。她就要嫁给奥迪尔的朋友韦

尔（Harmut Weil）了。这使克里克多少有点扫兴，他的小圈子里因此会失去一位最漂

亮的姑娘。再说，韦尔的某些事情也确实令人费解。他长期受德国大学传统的影响，动

辄诉诸于决斗。可他居然也能使不少剑桥姑娘在他的照相机镜头前故作媚态，这当然也

是他不可多得的长处。

一天早上，我们正要喝咖啡，克里克闯了进来，打断了我们关于女人的谈话。我们便开

始摆弄起原子模型来，为了把那个三条多核苷酸链的模型搞得好上加好，我们稍微调整

了一下几个原子的位置。下一步，就要用罗西的定量分析方法对它加以验证了。总的说

来，这个模型和X射线反射图象肯定不会有多大出入，因为我们对所用的基本螺旋参数

都进行过选择，使其和那次学术会议上介绍的情况相吻合。这我已告诉了克里克。要是

对头的话，这个模型还能准确地预计各种X射线反射图象的相对密度。

我们立即给威尔金斯打了个电话。克里克向他解释了如何运用衍射理论快速地检验DNA

模型；并告诉他，我们俩刚刚获得一项成果。这很可能就是我们所期待的答案，希望他

最好能亲自来看看。可是，威尔金斯只说有可能本星期来，却没说他动身的确切日期。

电话刚放下，肯德鲁来了，他想了解一下威尔金斯对这个新发现的反应如何。克里克觉

得一时很难说清楚。看上去威尔金斯对我们的工作情况无动于衷。

那天下午，我们正在继续摆弄模型，威尔金斯从金氏学院打来一个电话，说他第二天上

午将乘十点十分的火车从伦敦赶来。他并非单独一个人来，他的同事西兹也一起来。他

还告诉我们，罗西和她的学生戈斯林（R.G.Gosling）也将同车到达。看起来，他们对

我们的工作突破还是很感兴趣的。

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去过的地方，没有乡愁，乡愁是给不回家的人

没去过的地方，没有乡愁，乡愁是给没有家的人

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