与沃尔森的对话
纪念DNA双螺旋结构发现50周年
”这种结构具有一些全新的特性,对于生物学来说,具有重要的意义“,这样简单朴实的陈述已经成为科学史上最为著名的一句话。美国生物学家詹姆士·沃尔森(James D. Watson)和英国生物学家克里克(Francis H. C. Crick)(两人于1962年获得诺贝尔生理学医学奖)曾将这句话写入他们的
研究报告中,并于1953年4月25日发表在英国著名的《自然》杂志上。在这份报告中,他们提出了脱氧核糖核酸(DNA)分子结构的双螺旋模型,标志着人类在科学领域取得了新的突破,人类从此开启了分子生物学和遗传学的大门。
值此50周年之际,”Scientific American“杂志总编John Rennie采访了沃尔森,谈话是在位于美国纽约长岛冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)的办公室里进行的,25年来Watson一直担任该实验室的主任。在谈话中,Watson回忆了当初发现双螺旋模型的情景,谈到了当前分子生
物学的进展情况以及围绕遗传学存在的一些争论(由于健康原因,克里克未能解说采访)。有关这次采访的内容,经删节整理如下:
Scientific American简称为SA,Jawes Walson简称为JW。
SA:DNA不再只是一个科学概念,它的出现是一种内涵深厚的文化现象,也是人类本性的一种象征。这个概念不但存在于我们的日常谈话之中,也存在于艺术之中。您在当时从事双螺旋模型的研究时,可曾想到DNA在今天会变得如此的家喻户晓?
JW:没有,我们根本没有想到。因为之前没有人对DNA进行过测序或放大。
著名的澳大利亚免疫学家Frank Macfarlane Burnet(因为获得性免疫耐受性的研究而获得1960年的诺贝尔生理学-医学奖)于1961年或1962年在一本医学杂志上发表文章说到,DNA和分子生物学不会对医学产生影响。但实际情况并非如此。只有在能够解读DNA所传递的信息时,这种情况才有可能发生。这也正是人类基因组计划你什么如此重要的原因。
回想起1953年,当时我们所有想做的就是找出DNA是如何进行信息传递,以及制造蛋白质的细胞机制。真的就只有这些。当时我们没有想到过基因治疗这个问题。而15年后,大概就是在1968年,人们首先发现了限制酶,接着很快就进行了DNA测序,这时候人们才开始考虑基因治疗这个问题。
SA:您曾经说过,最初参加DNA的研究是因为您对进化和信息十分感兴趣。
JW:物理学家Erwin Schrodinger(奥地利物理学家,因发现原子理论的新模式而获1933年诺贝尔物理学奖)可能并不是第一个做此论述的人,但我却是从他的文章里才第一次了解到,细胞中的分子肯定是通过某种形式的编码传递信息的。当Schrodinger的《生命是什么?》(What Is Life?)(1944年)一书出版时,少数人(如苏格兰生物学家J. B. S. Haldane)已经开始研究基因与蛋白质之间的关系了。当时,蛋白质的氨基酸序列还没有测出来。人们只是知道存在某种测序,但仅此而已。只是等到我们研究出了DNA的结构,化学家Frederick Sanger(因测定胰岛素的氨基酸序列而获得1958年的诺贝尔奖,又于1980年因改进了记录DNA结构与功能的方法而再获诺贝尔奖)测定了第一个多肽(蛋白质)链的顺序后,情况才发生了变化。
SA:那么,是不是可以这样说,您从事这项研究更多地是受到强烈的兴趣爱好驱使,而不是您的理想抱负?
JW:我天生就是一个充满好奇心的人。比如说,我更喜欢阅读经济史,而不是历史,因为我喜欢有所解释。因此,如果您想了解有关生命的解释,就必须从生命的基本组成分子开始。我从来没有想过生命会存在一个精神的基础。对我来说,非常幸运的是,抚养我长大成人的父亲没有任何宗教信
仰,我也没有宗教归属感。我母亲名义上是一个天主教徒,但也只是名义上而已。
SA:当我们回顾当时研究双螺旋结构的竞赛时,很明显,研究者的个性对具体谁会最先发现双螺旋模型以及如何发现有着很大的影响。但总的来说,双螺旋结构的发现在当时似乎也是不可避免的。当时有许多科学家都在对此进行研究,而且都很接近答案,包括您和克里克、加州理工学院的Linus Pauling(美国化学家,1954年获诺贝尔化学奖,1962年获诺贝尔和平奖)以及英国伦敦大学国王学院的Rosalnd Franklin等。如果当时您和克里克没有发现双螺旋结构的话……
JW:我相信,不出一年,别人也会发现的。
SA:至今仍然存在争议的一点是,Wilkins曾未经Franklin的许可,将Franklin的X射线衍射图片给你们看,从而为您和克里克解开DNA结构提供了重要线索。现在回想一下,当时如果诺贝尔奖评审委员会同时也将这项奖授予Franklin,让她和你们一同分享诺贝尔奖,而不是Wilkins,这样做是不是更合适一些?
JW:我并不这样认为。Wilkins为我们提供了A型衍射图片,而Franklin为我们提供了B型衍射图片。也许你们会这样说,一个理想和完美的结果是,他们两个应当获得诺贝尔化学奖,克里克和我应当获得生物学奖,如果我们四个人都能获奖的话,这个结局就非常完美了,但当时没有人会这样想。
由于DNA非常出名,我们也因此而沾光了。当时,如果Rosalind Franklin从1951年就开始和克里克交换意见,和他共享她的研究数据,Franklin很可能就会率先发现这个结构。如果那样的话出名的人也就是Franklin了。
SA:在一个世纪的研究过程中,我们经历了从孟德尔遗传定律的重新发现,到确认染色体是遗传物质,再到人类大部分基因组序列的解开。而双螺旋模型的发现,正好处于这段时间的正中间。那么,对于DNA来说,还有多少问题是留给我们后人来解决的呢?是否还会有伟大的发现在等待我们?还是说,剩下的就只是一些对前人发现的零碎补充?
JW:我认为,最主要的问题是染色质(染色质是DNA与组蛋白形成的动态复台体,也就是染色体的组成)。既然DNA外面覆盖着组蛋白.那么是什么决定了染色体上的某一段DNA会发生作用?除了DNA的序列之外,你可能还遗传了一些别的东西,这也正是当前遗传学真正让人兴奋的地方。
这方面的研究进展看来十分迅速。你可能井没想就此事做什么猜测,但据我看来,再过10年,人类在这个领域的研究大概就差不多结束了。现在有许多十分出色的人正在从事这方面的研究,我们已经具备从事研究的工具,到了某个阶段,人们对遗传学基本原理的了解,将深人到基因的功能,到那时,我们就能够更多地把这些知识运用到某些问题上,比如说大脑是如何运作的。
SA:如果您现在一个科学研究者的身份重新开始这方面的研究,您会怎样做呢?
JW:我会将研究重点放在基因与生物行为之间的关系上。你可以找到一些与行为有关的基因,但这并不能告诉你大脑是如何运作的。使我最早对科学产生兴趣的问题是,鸟类是如何进行迁徙的。除非你知道鸟的大脑是如何运作的,否则你不会知道基因是怎样告诉鸟类该迁移到哪里去。你知道,这
是因为母鸟是不会告诉幼鸟应该往哪里飞!因此可以说,这一定是通过遗传得来的。
另外还有许多有关人类行为的重大问题有待解决。有人说,他们对于男人会喜欢上男人感到困惑不解,但我会说:“这种感觉跟男人喜欢上女人一样神秘。”
这些问题都太难以解答了。Francis坚持认为,关于脑的科学研究中井没有这样一个相当于DNA分子的东西,也没有与此类似的一个中心问题,可让其它所有的难题随之迎刃而解。
SA:您向来以坦率直言而出名,为此您也曾受到了许多的批评。那么,对于您所讲的话,您是否会有过歉意呢?
JW:偶尔也会。我想,在我身上有一种和美国网球冠军John McEnroe完全相同的东西,那就是我无法忍受有人在会议上胡说八道,而我要在下面坐着听。遇到这种情况我会站起来指出,他说的全是废话!
SA:在政治方面,现在已经有许多与基因有关的问题成为公众关注的焦点,比如说转基因食品、克隆、DNA“指纹”识别等等。在对这些问题的政治监管方面,您有多大的信心?
JW:我认为,有关这些问题的争议太大了,政府不宜介入。毫无疑问,我会远离这些争议,如同政府应该远离堕胎这个议题一样。生儿育女的问题应当由女人来决定,而不是政府。
我的意思是,现在克隆婴儿就是一个问题。但是,第一个克隆婴儿和引爆第一颗原子弹不是同一回事。婴儿不会伤害任何人!
我认识一位著名的法国科学家,他从来没有生育过孩子。因为他有精神病的家族史。他不想冒险,担心再发生这样的事。这就是我想说的。克隆婴儿可能意味着,你知道不会再出现更多的精神病人。我想,最大的担心应该是家庭的权利问题,而不是国家的权利问题。
有人会说:“噢,这将是设计师设计出来的孩子。”对此,我会说:“设计师设计的服装不是很好吗?”如果你说:“我的孩子不会得哮喘病。”这不是很好吗?治疗性克隆有什么不好?这样做会伤害到谁呢?
如果你认为,世间万物都是出自上帝之手并有意放在那里的,那么你应该说,我们不能随意改变它。但是,现在的美国已经不是当初英国清教徒到来时的模样了。我们已经改变了这里的一切。我们从来就没有尊重过过去,我们一直在试图改进它。因此我认为,任何试图阻止人们改进事物的行为都违背了人类的天性。
【马永强/译 赵辉/校】
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