沃森和克里克发现DNA双螺旋的过程和重大意义（89岁沃森来华发现过DNA双螺旋）

“我们正面临一个艰难的时期。美国正在走下坡路，中国在走上坡路吗？我并不清楚。表面上看，我们确实走在下坡路上，因为我们在抗拒真相。拒绝真相是危险的。”

昨日，20世纪两位伟大的科学家聚首清华大学，一是89岁高龄的DNA双螺旋结构发现者之一、美国生物学家詹姆斯·沃森（James Watson），二是95岁的物理学家杨振宁。沃森做了题为“双螺旋：科学、文化和人生”的主题发言，并对杨振宁的两个尖锐问题做出了回应。上世纪50年代，沃森和英国科学家弗朗西斯·克里克（Francis Crick）共同发现了DNA双螺旋结构，沃森凭此获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。1988至1992年间，他参与了美国国家卫生研究院人类基因组计划的制订。

清华演讲：多数不平等源于基因，因而基因学一直颇具争议

在20多分钟的发言中，这位老者从儿时以读书为乐谈起，讲到了自己在人生道路上的诸多榜样——他的父亲、罗斯福总统、德裔美籍生物物理学家马克斯·德尔布吕克、他的合作伙伴弗朗西斯·克里克等等——这些人使他意识到为人正直道德、理性判断真相的重要性。沃森还从去年的美国大选和全球局势，聊到了基因学家当下的缄默，他说：“对学术界人士来说，现在的政治局面令人忧虑。整体来讲，我们不在乎‘不平等’了。然而，对生物学家来说，不平等并不来自于邪恶，而是生物上的区别。所以基因学一直都是很具争议性的，而现在基因学家也正变得非常缄默。以往，作为重要科学家的我们，非常担忧不好的基因所带来的问题——不平等并不是邪恶导致的结果，而是源于内在的，是基因病变的后果。当然，我并不是说所有不平等都是如此，但大多数不平等确实源于基因。如果科学告诉我了一些什么，我会想要把它分享给其他人。”

物理学家杨振宁作为嘉宾，在现场向沃森提出了两个难题。第一个问题是，在1953年沃森和克里克共同发表论文来描绘DNA双螺旋结构时，沃森并未在文中明确说明双螺旋结构解释了基因遗传的机制，这是否因为他在当时还不确认这一点。沃森回答说，因为克里克当时连续3个月不断地向别人讲他们做出了多么了不起的工作，所以他本人保持着低调，试图“不断地缩小这个成就的重要性”，但是“从来没有怀疑过”其正确性。第二个问题是关于沃森的一位“宿敌”。1968年沃森出版回忆录《双螺旋：发现DNA结构的故事》，在科学界引起了巨大的兴趣和争议，生物学家埃尔文·查戈夫（Erwin Chargaff）在《科学》杂志上发表了一篇言辞激烈的批评文章。查戈夫在1950年发现DNA中的腺嘌呤与胸腺嘧啶数量几乎完全一样，鸟嘌呤与胞嘧啶的数量也是一样，这项研究得出了著名的“查戈夫第一法则”，帮助克里克及沃森推断出了DNA的双螺旋形结构，然而查戈夫却被诺奖“无情抛弃”了。杨振宁问沃森如何评价查戈夫此人，沃森直言他认为查戈夫是个讨厌鬼，第一次见面就不喜欢他，而“讨厌一个人的话，你就会讨厌他的研究成果”。

《双螺旋》：“非典型”科学史写作，惹怒一众同行

沃森出版自传《双螺旋》时年仅40岁，他写这部自传的主要原因是“为了避免后来的传记作家把你基本的生活事实写错了”。在他与克里克发现DNA结构的过程中，“有许多叫人意想不到的曲曲折折，应该让公众知道，此事一直萦绕在我的心头”。在1962年纽约的一次晚宴演讲之后，沃森灵感爆发，写得行云流水、率性不羁，整本书开篇第一句便是：“我从来没有见过克里克表现出谦虚谨慎的态度。”

沃森曾经想了两个书名，一是“诚实的吉姆”——这是一位同僚对他的挖苦称呼，他希望用这本书来回应对方“提出的连讽带刺、具有争议的问题，我想要说清楚，弗朗西斯和我在构想DNA结构的过程中是否不当使用了国王学院的保密数据”；另一个书名是平平的“碱基对”。连他的搭档克里克也觉得这本书“不是一本好历史”，“一些断言缺乏根据，把科学史搞成了嚼舌头”，“哗众取宠，难以自圆”，“如果把它视为自传，那还有误导作用，趣味也恶劣。”

1968年，沃森的回忆录以《双螺旋》之名出版，旋即登上《纽约时报》畅销书排行榜，并连续16周上榜。截至年底，《双螺旋》在美国卖出了7万余册。书中对同僚科学家的批评挖苦和对女科学家罗莎琳·富兰克林的男性沙文主义式评语，着实惹怒了不少同行，而这非典型的科学史写作笔法以及科学家个人生活的细节，也为科研圈之外好奇的普通读者们掀起了一角窥探的面纱。

《我的好搭档克里克》（节选自《双螺旋》）

文 | 詹姆斯·沃森

我从来没有见过克里克表现出谦虚谨慎的态度。也许，在有些人眼里，他就是一个自大傲慢的家伙，但是我并不认为有任何理由可以这样去评价他。这与他现在享有的盛名毫无关系。现在，人们经常谈起他，谈论时通常都颇有敬意。我还相信，总有一天，公众很有可能将克里克与欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）或尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）这样的伟大人物相提并论。但在1951年秋天，情况却并非如此。当时我刚刚来到剑桥大学，在卡文迪许实验室加入了一个由从事蛋白质三维结构研究的物理学家和化学家组成的研究小组。那一年，克里克35岁，在科学界只是一个默默无闻的小人物。虽然他周围的同事都承认，他思考问题时思维敏捷、见解深刻，同事们都常常向他请教，但是从更大的范围来看，他并没有获得足够的赏识，甚至许多人都觉得他有些过于夸夸其谈。

克里克所在实验室的负责人是马克斯·佩鲁茨（Max Perutz），他是一位出生于奥地利的化学家，于1936年来到英国。佩鲁茨从事结晶血红蛋白质X射线衍射的资料收集工作已经有十多年了，当时刚刚取得一些实质性进展。卡文迪许实验室主任布拉格爵士为他提供了全面的支持。作为一位诺贝尔奖获得者，同时又是结晶学的创立人之一，布拉格爵士在长达40年的时间里一直密切关注着X射线衍射法在解决日趋困难的结构问题中的作用。一种新方法能阐明的分子结构越复杂，布拉格爵士就越高兴。就这样，在第二次世界大战后的几年时间里，他对解决蛋白质分子结构的各种方法特别着迷，因为蛋白质分子是所有分子中最复杂的。在管理工作允许的情况下，布拉格爵士跑去佩鲁茨的办公室，与其探讨新近积累起来的X射线资料。即使在回家之后，布拉格爵士也仍然沉浸在对这些资料进行解释的思考中。

克里克既不是一个像布拉格爵士那样的理论家，也不是一个像佩鲁茨那样的实干家，他是介于这两种类型之间的科学家。克里克偶尔会做些实验，但更多的时间都在埋头思考解决蛋白质结构的理论问题。他经常会突然冒出一些新想法，然后整个人就变得非常激动，并立刻把自己的想法告诉任何愿意听的人。然而经过一两天的沉淀后，他通常会意识到自己的理论原来站不住脚，于是又回过头去做实验，等到做实验做得厌倦了，他又会陷入沉思，对理论发起新一轮冲击。伴随着克里克层出不穷的新想法，卡文迪许实验室发生了许多戏剧性事件。这大大活跃了整个实验室的气氛。要知道，这个实验室里的许多实验经常会持续几个月甚至几年之久。对气氛的活跃部分要归功于克里克的大嗓门。他说话的声音比较大，说话的语速也比其他任何人都快。只要他开怀大笑，大家就知道他身在卡文迪许实验室的哪个地方了。我们几乎每个人都享受过克里克带来的快乐，特别是当我们倾听完他的想法，表示对他说的东西完全摸不着头脑时。

我们中也有例外，那就是布拉格爵士。克里克的谈笑经常打扰到布拉格爵士，因为他的嗓门实在太大了，布拉格爵士经常不得不躲到更加安静的房间里去。布拉格爵士很少参与卡文迪许实验室的早茶和午茶，因为那意味着必须忍受克里克震耳欲聋的“噪声”轰炸。当然，即使布拉格爵士不参加，他也无法保证自己是完全“安全”的。有两次，布拉格爵士办公室外的走廊就被从克里克所在的实验室里不断漫出的水给淹没了。克里克完全沉浸在对理论的思考中，竟然忘记了把抽水机龙头上的橡皮管绑紧。

我到卡文迪许实验室时，克里克的理论研究已经远远超出了蛋白质结晶学的范围。任何重要的问题都能吸引他的注意力，他经常到其他实验室去，目的只是为了了解一下别人都完成了哪些新实验。一般来说，克里克对待实验室里的其他科学家都表现得彬彬有礼，而对那些并不理解自己实验真正意义的同事，他也会顾及他们的感受，但是他从来不隐瞒自己的目的。克里克在极短的时间内就可以设计出一系列能够证实自己的解释的新实验。紧接着，他就会开始夸夸其谈：克里克会告诉所有愿意听他讲解的人，他聪明的新想法将会怎样推动科学的进步。

克里克这种做法通常会引发其他科学家对他的一种心照不宣的、真实的恐惧，尤其是在那些尚未成名的同辈人中，这种倾向更明显。克里克掌握别人的资料并将之简化为内在一致性的统一模式的速度之快，常常令他的朋友们倒吸一口凉气。他们担心，不久的将来克里克取得成功后，会在全世界面前揭露：剑桥大学各学院给外人留下的谨言慎行、温文尔雅的良好印象只是一种掩饰——掩饰他们头脑的糊涂。

在凯斯学院（Caius College），克里克有每周吃一顿饭的权利，但他仍然不是任何一个学院的在编研究员。这是他自己选择的结果。很显然，他不想让本科生过多地找他，那会加重他的负担。另外，他的大笑也是一个原因，如果每个星期都要忍受他那种雷鸣般的笑声好多次，许多学监肯定会跳起来反对。我确信，这一点偶尔也会使克里克自己感到烦恼。克里克非常清楚地知道，“高桌吃饭的生活”都被那些学究式的中年人把持住了，而这些人既不会使他感到愉快，也不会使他得到任何教益。幸好还有国王学院，它历史悠久、财力雄厚，又素来不受古板传统的羁绊。国王学院接受了克里克，无论是他还是学院本身，都不用放弃自己的风骨或特色，因此这是一件相得益彰的事情。然而，克里克的朋友们却不得不时刻如履薄冰，尽管他们都知道克里克是一个讨人喜欢的午餐伙伴，但他们都无法回避这样一个事实：在酒桌上的每一次偶尔失言，都可能给克里克提供机会，从而使自己的生活遭受莫大的冲击。

《卧薪尝胆》（节选自《双螺旋》）

富兰克林将克里克和我批得体无完肤的消息很快就传到了楼上布拉格爵士那里。布拉格爵士对这个消息无意多说什么，在他看来，这件事情与之前的事实一样都表明，如果克里克能少说多做的话，研究进展肯定会更快一些。然而，正如我们预料的那样，这个消息继续向更广泛的范围扩散开着。看来，现在该是威尔金斯的上司和布拉格爵士本人坐下来谈谈的时候了：让克里克和我也像伦敦国王学院的研究小组一样，耗费大量时间、精力和资金去研究DNA结构真的值得吗？

对于克里克这种一再节外生枝的做法，布拉格爵士早就见怪不怪了。谁都说不准什么时候克里克又会再次惹是生非。在实验室中，如果他执迷不悟，不及时改弦易辙，那么很可能又会白白浪费五年时间，甚至连撰写博士论文所需的资料也无法收集完整。要布拉格爵士在他身为卡文迪许教授的剩余任期里继续容忍克里克这样一意孤行下去看上去很困难。事实上，这是任何一个精神正常的教授都无法容忍的。另外，布拉格教授本人也长期生活在他父亲显赫声誉的阴影之下，许多人都错误地认为“布拉格定律”主要是出于他父亲的卓越贡献，而他本人则没有什么了不起的成就。现在，布拉格教授已经拥有了科学界最崇高的教席，这正是他享受崇高荣誉的时刻，却不得不为克里克这样一个不得志的天才人物的古怪行为负责。

布拉格爵士要求佩鲁茨通知克里克和我，立即放弃对DNA结构的研究。在此之前，布拉格爵士征求了佩鲁茨和肯德鲁的意见，想要了解我们的工作有什么原创性的地方，他对自己的这个决定坚信不疑，认为这样做并不会阻碍科学的进步。

一般人都认为，在鲍林获得成功之后再继续研究螺旋结构，除了可以说明这样做的人头脑过于简单之外，没有任何意义。不管怎么说，让伦敦国王学院的研究小组先去尝试制作DNA螺旋模型是对的。这样一来，克里克就能静下心来专心致志地完成他的博士论文了。再者说，研究血红蛋白结晶在不同浓度盐溶液里的收缩情况也不是一件容易的事情。如果克里克能够脚踏实地干上一年到一年半的时间，或许就能搞清楚血红蛋白分子的形状了。布拉格教授则打算等克里克拿到博士学位后就打发他另谋高就。

我和克里克从来没有想过向任何人求情，事实上，我们克制住了自己，没有公开对布拉格教授的决定表示质疑，这使佩鲁茨和肯德鲁大大松了一口气。但是我们知道，如果吵闹起来大家就会知道布拉格教授并不明白DNA这三个字母到底意味着什么。我们有绝对的理由相信，布拉格教授认为DNA结构的重要性还不及金属结构的百分之一。他曾怀着极大的兴趣制作了许多肥皂泡般的金属结构模型。布拉格教授最高兴的时候，就是在放映由他拍摄的展现那些“肥皂泡”如何相互撞击的动画电影的时候。

当然，我们之所以忍气吞声，并不因为我们希望与布拉格教授保持一团和气，而是因为以糖和磷酸为核心进行模型建构确实陷入了困境。不管从哪个角度观察它，我们都觉得有点不对劲！在伦敦国王学院研究小组来访翌日，我们又认真地琢磨了那个时运不济的三核苷酸链模型及它的许多变体。

虽然现在还不能完全肯定，但是所有这些模型都给人这样一种印象：把糖和磷酸骨架放在模型中央，就会使原子聚集得太过紧密，超出了化学规律允许的范围。在这些模型中，只要将一个原子摆放到与所有邻居相距一定距离的合适位置，就会使距它较远的另一个原子变得过于紧密地接近它自己的“邻居”。

要想解决这个问题，一切都得从头来过。然而不幸的是，由于轻率地与伦敦国王学院的研究小组搅和在了一起，我们获得新的实验结果的来源就已经快要枯竭了。我们也不会再被他们邀请去参加有关的学术研讨会了。哪怕只是偶尔询问一下威尔金斯，别人也会怀疑我们又要去研究DNA了。最糟糕的是，即使我们停下制作模型，伦敦国王学院的研究小组也不愿意积极进行模型制作工作。据我们所知，他们至今还没有制作过一个三维分子模型。为了加快研究进程，我们愿意出让剑桥大学的原子模型给他们使用，但他们仍然半推半就。不过，威尔金斯确实已经说过，他们在几个星期之内就会找人把模型搭建起来。于是，我们决定，如果下一次有人要到伦敦去，就请他顺便把我们已经制作出来的夹具带到他们实验室去。

因此，看起来，在大西洋这一边的英国，任何人想在圣诞节前解决DNA的结构问题的前景都无比暗淡。克里克已经回过头去重操蛋白质研究的旧业了，但那并非出于自愿，仅仅是为了应付布拉格教授要他完成博士论文的命令。然而，仅仅沉默了没几天，他就又开始滔滔不绝地谈论起蛋白质α-螺旋的卷曲螺旋结构来了。只有在吃午饭的时候，我才可能与他讨论一些与DNA结构有关的问题。幸运的是，肯德鲁认为对DNA的研究虽然中断了，但是我们仍然应该经常考虑一下这方面的问题。他从来没有试图让我重新对肌红蛋白产生兴趣。

相反，在那些昏暗、寒冷的日子里，我利用时间多学了点理论化学方面的知识。我翻阅了各种专业期刊，希望能找到一些被人遗忘的与DNA结构有关的线索。在那段时间里，我最常阅读的一本书是克里克买来送给我的《化学键的本质》。为了找到某个重要键的键长，克里克经常需要翻阅它。这本书平时就放在肯德鲁分配给我做实验用的一张实验台的角落里。我一直希望在鲍林的这本名著中找到某种“秘密武器”。于是，克里克又买了一本送给我。这本书是吉祥之兆。克里克在这本书的扉页上题了字：“赠给吉姆——克里克，1951年圣诞节。”后来的事实证明，基督教的这个传统确实非常有益。

（书摘部分节选自《双螺旋》一书，经出版社授权发布。）

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