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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(12)( neo
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月20日21:10:17 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(12)(转寄)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jul 16 02:49:42 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(12)
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jun 11 23:23:08 1999)
23
快到四点了,我走进威尔金斯的实验室,告诉他鲍林的模型原来是个彻头彻尾的错误。
这时威尔金斯正在忙碌着。于是,我穿过走廊朝罗西的实验室走去,希望能找到她。实
验室的门虚掩着,我推开门迳自走了进去。这时,罗西伏在映片箱上,正在全神贯注地
测量放在上面的一张X射线照片。我闯进来吓了她一跳,但马上又镇定下来,她直盯着
我,好象在责备我这个不速之客应该讲点礼貌:先敲一下门才对。我连忙对她说威尔金
斯正忙得不亦乐乎。没等她出言不逊,我马上又问她愿不愿看看彼得带来的他父亲手稿
的副本。我很想试试罗西要花多少时间才能发现其中的错误,可她才不愿和我耍着玩
呢。于是,我只得立刻告诉她鲍林的模型在哪儿出了岔子。同时,我不禁讲起鲍林的三
链螺旋同我和克里克一年零三个月之前给她看的那个模型是何等相似。鲍林关于对称的
推论并不比我们一年前的努力高明多少,起先我还以为这一点会使罗西感到有趣。可
是,出乎我的意料,由于我一再提起螺旋结构,她显得非常恼火。她不客气地指出,无
论是鲍林或其他什么人,都没有任何根据认为DNA具有螺旋结构。我讲的全是白费口
舌。其实我刚一提到螺旋,她就认定鲍林是错了。我打断了她滔滔不绝的高谈阔论。我
坚持说,任何有规律的聚合分子,其最简单的形式就是螺旋。我想她可能会反驳我说
DNA的碱基顺序就没有规律嘛!我继续强调说,因为DNA分子形成晶体,所以核苷酸顺序
决不会影响总的结构。这时,罗西按捺不住胸中怒火,提高嗓门注着我嚷了起来。她说
我的话都是无稽之谈,只要闲话少说去看一下她的X射线照片的证据,一切就都明白
了。
她不知道我对她的那些资料其实了解得非常清楚。因为早在几个月之前,威尔金斯就把
她的所谓“反螺旋”实验结果的详细情况告诉了我。克里克肯定地对我说过,那些结果
毫无意义。于是,我决定捅一下她的“马蜂窝”。我毫不迟疑地向她暗示,她根本就没
有本领解释她的X射线照片。她只要稍为懂点理论知识,也就能明白,她设想的那些
“反螺旋”特性,不过是DNA经过微小变形而产生的;只要有了这种微小变形,有规律
的螺旋也就能够纳于晶格之中。
这时,罗西突然从那张把我们分开的工作台后面冲着我走了过来。我怕她在气头上会动
手打人,于是赶快抓起鲍林的手稿,向门口溜去。正巧被探头进来找我的威尔金斯挡住
了。他们俩相互瞅了一会,又看看我那种有气无力的样子。我结结巴巴地对威尔金斯
说,我和罗西的谈话已经结束,而且我在茶室找过他。我一边说着,一边从他们俩当中
溜了出来,让威尔金斯和罗西站在那里,面面相觑。处于这样的僵局,我真担心威尔金
斯由于不能即刻脱身,他会出于礼貌邀请罗西和我们一块喝茶。可是她却转过身子,砰
的一声关上了门。这下子我们倒省事了。
在过道上,我对威尔金斯说,幸亏他及时赶到,否则我可能遭到罗西的突然袭击了。他
慢条斯理然而肯定地回答说,这种事完全可能发生。几个月前,罗西也同样对他发过一
次脾气。那次在他的房间里辩论时,他们差点动起武来。当他想逃跑时,罗西堵住了门
口,直到最后,罗西才算放了他。但是,那一次可没有第三人在场。
同罗西的这次接触使我对威尔金斯有了进一步的了解。现在,我自己的亲身体验足以使
我理解他在过去两年里所遭受的精神上的拆磨。他现在完全可以把我当成一个亲密伙
伴,而不再觉得只是点头之交。过分的信任只会造成令人头痛的误解。使我吃惊的是他
向我透露,他在助手威尔逊(Wils- On)的协助下,一直在悄悄地重复罗西和戈斯林的
某些X射线工作。这样,威尔金斯要全面开展研究工作,就不需要很长时间的准备了。
而且,他还透露了一个更加重要的秘密:自仲夏以来,罗西就已证实DNA具有一个新三
维构型。当DNA分子被大量水包围时就出现这种构型。我问这种结构究竟是什么样子。
威尔金斯就从隔壁房间里拿出一张称为“B型”照片的副本给我看。
我一看照片,立刻目瞪口呆,心跳也加快了。无疑,这种图象比以前得到的“A型”要
简单得多。而且,只有螺旋结构才会呈现在照片上是那种醒目的交叉形的黑色反射线
条。用“A型”来解释螺旋结构得不到满意的答案。而且,究竟存在哪一种螺旋对称,
也是含糊不清的。但是,只要稍稍看一下“B型”的X射线照片,就能得到不少有价值的
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
问威尔金斯,他们利用“B型“照片到底做了些什么工作。他告诉我说,他的同事弗雷
泽(R.D.B.Fraser)很早就一直在认真地研究三条链的模型,但迄今尚未取得令人满意
的成果。威尔金斯也承认有关螺旋的证据现在是无容置疑的——斯托克斯-考基兰-克里
克理论明确指出:螺旋肯定是存在的——但这一点对他说来并没有很大的意义。以前他
也认为是会出现螺旋的。真正的问题在于还缺少关于螺旋结构的具体设想。一旦有了这
种设想,他们就能把碱基有规律地安排在螺旋内部。当然,这也证明罗西把碱基放在中
心,而把骨架放在外面的设想是对的。威尔金斯对我说过,在这一点上他深信罗西是正
确的。而我仍然对此持怀疑态度,因为我和克里克都还没有看到她的证据。
在去苏号饭店吃晚饭的路上,我又谈起了鲍林的手稿,并且强调说过份嘲笑他的错误是
很危险的。最多只能认为鲍林仅仅是犯了错误,而不能认为他象个傻瓜,这样才是一种
更加保险的态度。就算他现在尚未发现自己的错误,他很快将会日以继夜地追究起来。
如果他再派一个助手拍摄DNA照片。就更危险了。在帕萨迪纳同样会发现DNA的“B型”
结构。这样,最迟一个星期,鲍林就会把DNA结构搞出来的。
威尔金斯并不愿为此事过分操心。而我这样唠唠叨叨一再强调DNA结构随时都有可能迎
刃而解,倒同克里克前一时期差不多了,以前有度时期,他也曾为此有失常态。多年
来,克里克就一直试图告诫威尔金斯什么工作才是重要的。可是,威尔金斯在冷静地回
顾了自己的经历后,清楚地知道他凭自己的预感行事是明智的。饭店跑堂弯腰站在威尔
金斯身后,等待着我们点菜,威尔金斯这时竭力要我懂得,如果我们对于科学发展的方
向都持相同看法的话,那岂不是样样事情都可以迎刃而解了,那时我们也不必再费周
折,个个去当工程师和医生也就行了。 上菜以后,我想把话题转到多核苷酸链的数目
上来。我认为测量一下位于第一、二层线上的深部反射可能会马上把我们引上正轨。可
是,威尔金斯吞吞吐吐的回答根本就文不对题,弄得我不知道他究竟是说金氏学院没有
人对这些反射进行过测量,还是他只是想趁热把饭菜咽下肚去。我勉强地吃着饭,心里
盘算着等喝完咖啡,陪他回公寓的路上,或许能从他嘴里得到一点详细情况。可是,饭
前我们要的那瓶法国白葡萄酒却使我对这些枯燥的事实热情大减。在我们离开苏号饭店
穿过牛津大街时,他只对我说,想在某个比较安静的地段找一套不那么幽暗的房间。
然后,我在那阴冷的、几乎没有暖气的车箱里,凭着记忆在报纸的空白边缘上画起“B
型”结构图来。我力图在双链和三链模型之间作出选择。目前就我所知,金氏学院小组
之所以对双链不感兴趣,原因不是很简单的。这取决于DNA样品的合水量,他们也承认
这个数值可能有很大的误差。下了火车,我骑自行车回到学院并且从后门爬了进去。这
时,我才决定要制作一个双链模型。克里克也不得不同意。虽然他是个物理学家,他懂
得重要的生物体都是成对出现的。
24
第二天,我疾步走进佩鲁兹的办公室,想把我得悉的情况告诉他;正巧布喇格也在那
儿。那是个星期六的早晨,克里克还没来,他大概还在床上翻阅早上刚刚收到的那本
《自然》杂志呢。我立刻开始讲起“B型”的具体细节来,还画了张简略的草图来说明
DNA是一种螺旋。这种螺旋每34埃沿螺旋轴重复一次。布喇格马上打断我的话,提出了
一个问题。我知道我的话遇到了知音。于是,我趁热打铁谈起了鲍林的模型。我认为,
大西洋这边的人无所事事,让鲍林有机会对DNA结构再作一次尝试,那实在太危险了。
我接着提出希望在卡文迪什找一个技工制作嘌呤和嘧啶的模型,然后停了下来,看看布
喇格有什么反应。
布喇格爵士不仅没有表示什么异议,反而鼓励我把模型搞下去。这使我松了一口气。显
然,他并不赞成金氏学院的内部争吵。尤其是这些争吵发生在鲍林由于发现另一个重要
分子的结构而可能洋洋得意的时候。我的关于烟草花叶病毒的研究对我们的工作也颇有
益处。这件事情以前曾给布喇格一个印象,以为我那是自行其是。那天晚上,他可以安
然睡觉,而不为恶梦所困扰了。以往,他曾梦见克里克由于他的纵容简直发展到了丝毫
不顾大局的地步。
于是,我奔下楼去,来到技工间通知他们说我就要设计一些模型。这些模型必须在一周
内完成。我刚回到办公室,克里克就漫步走了进来。他对我说,他们昨天的晚餐聚会非
常成功。我姐姐带去的那个法国小伙子把奥迪尔搞得神魂颠倒。一个月前,我姐姐伊丽
莎白在回美国途中来这里作不定期逗留。很幸运,我把她安顿在凯密丽·普莱尔的旅馆
住宿。而我也可以在那儿同“老妈”和她那里的外国姑娘们共进晚餐。这样一来,伊丽
莎白也就不必非去住那些典型的英国式宿舍,我的胃病也可望会减轻些,这也可算是一
举两得吧。
住在这个旅馆里的还有准备临时呆上几个月进修一下英语的福卡德(Bertrand
Fourcade)。即使不能说他是剑桥最漂亮的人,至少也可说是剑桥最漂亮的男人。他也
决不会没有意识到自己仪表堂堂,因此,现在来了一位衣着打扮并不比他逊色的年青姑
娘,他当然非常欢迎。奥迪尔得知我们认识这位外国美男子时,显得非常高兴。当福卡
德在金氏学院广场上漫步,或是在业余戏剧俱乐部演出幕间休息时,他悠闲地站在那
里,奥迪尔同许多剑桥女子一样都会死死盯住他不放。于是,我们干脆让伊丽莎白打听
一下福卡德是否有空和我们一起在“葡萄牙地“同克里克夫妇一道吃顿便饭。时间终于
安排妥了,可是,与我的伦敦之行多少有点冲突。席间,我注视着威尔金斯慢吞吞地用
完他的那份饭菜,而奥迪尔却在欣赏福卡德那美如冠玉的面庞。他正在大谈当年夏天在
里维埃拉度假时究竟应该去应酬谁才好。
这天早上,克里克发现我对那些法国阔佬没有往常那种兴趣。相反,他曾一度担心我会
使人讨厌。这时,克里克已略带醉意。如果我对他说,一位过去研究鸟类的人现在居然
也能解决DNA结构,似乎不是对待一个喝醉的朋友的正确态度。可是,当我把“B型”的
细节透露给他时,他马上明白我不是在拿他取笑。我坚持认为子午线上3.4埃的反射比
其他反射都强,这一点是特别重要的。这一现象只能意味着厚度为3.4埃的嘌呤和嘧啶
碱基是堆积在一起的:并且与螺旋轴成垂直方向的。另外,电子显微镜和X射线照片所
得到的证明,使我们可以断定螺旋的直径大约为20埃。我认为在生物界频繁出现的配对
现象预示着我们应该制作双链模型。可是,克里克却随便怎么也不愿接受我的这个观
点。要继续搞下去,照他的意见唯一的途径就是把一切不符合核酸化学常识的观念都统
统排除掉。我们掌握的实验证据还不能区分双链和三链模型。所以,他认为对这两种说
法都要同样加以考虑。我对此虽然持怀疑态度,但不愿同他争论。我当然是要搞双链模
型的。
几天过去了,我们都没有搞出象样的模型来,这不仅是因为我们缺乏嘌呤和嘧啶零件,
而且,我们根本就没有一个修配车间能把磷原子装配起来。我们的机械师制作很简单的
磷原子至少也要三天时间。于是在午饭后,我回到了克莱尔学院,又仔细推敲那份关于
细菌遗传学的手稿。后来,我就骑车去“老妈”旅馆吃晚饭,我看见福卡德和我姐姐正
在同彼得谈话。在一周之前,彼得用花言巧语,使“老妈”同意他在那儿吃饭。彼得正
在抱怨说,佩鲁兹没有权利在周末晚上把尼娜关在家里。福卡德和伊丽莎白与彼得不
同,他俩倒是感到非常得意。他们刚刚乘坐一位朋友的“罗伊斯“牌轿车从贝德福特
(Bedford)附近的一幢有名的乡村别墅游玩回来。他们的东道主是一位好古的建筑
师。他不喜欢现代文明生活,在他的别墅里一直没有使用煤气和电。这位建筑师挖空心
思地把那儿的生活安排得同十八世纪的绅士生活一样。他甚至还为那些陪他在院子里闲
逛的客人预备了手杖。
刚吃完晚饭,福卡德就把伊丽莎白带走,去参加另一个聚会,而彼得和我,却一下子不
知做什么事是好。我们俩开头想去装配彼得的那台传真性能很高的收音机,后来又一起
去看了一场电影。我们一直玩到深夜,这时彼得开始喋喋不休地对我说起,罗思柴尔德
男爵不邀请他和他女儿萨拉(Sarah)一起用晚餐,这是逃避作父亲的义务。如果彼得能
够跻身上流社会,我说不定也能不必非讨一位大学教师做老婆了。
三天以后,磷原子模型准备就绪了。我把几个短的糖和磷酸骨架很快地串连起来。然后
我又花了一天半时间。想搞出一个骨架在中心的双链模型。可是搞来搞去,从立体化学
角度看来,所有与“B型”X 射线证据相符的模型,都不比我们在一年零三个月前搞的
那个三链模型完善。这时,我看克里克全神贯注地埋头于他的博士论文,我索性和福卡
德打了一下午网球。喝过了茶,我回去对克里克说,打网球可比做模型舒服得多啦。克
里克还是对这大好春光无动于衷。他放下笔对我说,不光是DNA很重要,而且总有一天
我会发现室外运动也有其不足之处。
在“葡萄牙地“吃晚饭时,我回过头来又思考我们的模型究竟错在哪里。尽管我坚持认
为应该把骨架放在中心,可是我知道,我的理由没一个是站得住脚的。喝咖啡时,我承
认我不愿把碱基放在模型内部的部分原因是,我怀疑这样就可能制造出无数个这种类型
的模型来。这样,我们就不可能断定究竟哪一个是正确的。但是,真正的绊脚石还是碱
基。如果碱基在外部,我们就不必对它们多加考虑。要是在内部的话,问题就麻烦了。
怎样才能把两条或多条多核苷酸链和不规则碱基顺序堆积在一起!在这一点上,克里克
不得不承认,他也一筹莫展。从地下餐厅出来时,我隐隐约约提醒克里克,他至少必须
提出一个稍微说得通的论点,然后我才会认真对待以碱基为中心的模型。
不过,第二大早晨,我还是拆毁了一个使人讨厌的以骨架为中心的分子模型。这时,我
断定花几天时间制作一个骨架在外部的模型并不会有什么害处。这样做就意味着暂时把
碱基搁置一旁,不予考虑。但是,不管怎么说,这是必不可免的,因为至少还要一个星
期,技工才能把制好的嘌呤和嘧啶的锡板模型交给我们。、
要一个外部骨架弄成与X 射线图谱相符的形状不是什么难事。事实上,克里克和我都觉
得,两个相连碱基之间的最适旋转角度是30一40度。相反,如果该角度大一倍或小一
倍,看来都和有关的键角不相符合。因此,如果骨架在外部,X 射线图谱上每34埃重复
一次就表示沿螺旋轴方向完全旋转一周的距离。这时候 ,克里克的劲头又来了,他越
来越频繁地停下他的计算,抬头端详一下那台模型。然 而,在周末我们还是毫不犹豫
地放下了工作。星期六晚上,我们在三一学院参加了一次晚会。星期天威尔金斯到克里
克夫妇家做了一次社交访问。这次访问是在收到鲍林的手稿前几个星期就安排好的。
我们不想让威尔金斯忘掉DNA。他刚从车站来到,克里克就开始向他询问有关“B型”结
构的详细情况。可是,直到吃完午饭,克里克打听到的还不如我上星期听到的更详细。
甚至当彼得赶到,肯定地说他父亲会立即去搞DNA的,这件事仍然没能改变威尔金斯的
计算。他再次强调,在罗西离开之前,就是说六个星期以内,他要把建造模型的大部分
工作停下来。克里克趁机询问威尔金斯,如果我们再研究DNA模型,他会不会介意。他
缓慢地吐出了一个“不”字,就是说他不介意,这时,我的心才平静下来。其实,就算
他介意,我们制 作模型的工作也是肯定要进行的。
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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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