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发现双螺旋结构的人们(下)

撰文/王渝生  发表于 2018年05月10日

克里克:以全新的视角思考问题

Francis Crick19162004)才思敏捷,有幽默感。他出生于英格兰中南部的北安普敦,青少年时酷爱物理学。1934年中学毕业后考入伦敦大学物理系,3年后大学毕业即 开始攻读博士学位。然而,1939年爆发的二战使他的学业中断,他进入海军部门研究鱼雷。待战争结束,步入而立之年的克里克在事业上仍一无所获。34岁那年,他又考入剑桥大学物理系攻读研究生学位,欲去著名的卡文迪许实验室研究基本粒子。

这时,克里克也同沃森一样,读了薛定谔的《生命是什么?》。书中预言一个生物学研究的新纪元即将开始,并指出生物问题最终要靠物理学和化学去说明,而且很可能从生物学研究中发现新的物理学定律。克里克深信自己的物理学知识有助于生物学的研究,但因化学知识缺乏,于是开始发奋攻读有机化学、X射线衍射理论和技术,准备探索蛋白质结构问题。1951年,当沃森来到卡文迪许实验室时,克里克同他一见如故,开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA分子结构的合作研究。他们虽然性格不同,但在知识结构上相互补充。沃森的生物学基础扎实,训练有素;克里克则凭借物理学优势,不受传统生物学观念束缚,常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补,取长补短,并善于吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和富兰克林等人的成果,结果经不到两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。

克里克还以其深邃的洞察力,不顾沃森的犹豫,坚持在他们合作的第一篇论文中加上“DNA的特定配对原则,立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话,使他们不仅发现了DNA的分子结构,而且还从结构与功能的角度做出了解释。

后来,克里克又单独首次提出蛋白质合成的中心法则,即遗传密码的走向:DNARNA→蛋白质。他在遗传密码的比例和翻译机制的研究方面也做出了贡献。1977年,克里克离开了剑桥,前往加州圣地亚哥的索尔克研究所担任教授。1988年,他在《疯狂的探索》一书中写下了自己的亲身经历。

 

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953年春,卡文迪什实验室最初完成的双螺旋模型(中间部分)。图中左为沃森、右为克里克。沃森、克里克和威尔金斯三人于1962年因发现DNA双螺旋结构而共获诺贝尔奖。

 

威尔金斯:解开DNA分子结构的X射线衍射

莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins19162004)是一位英国分子生物学家,专注于磷光、雷达、同位素分离与X射线衍射等领域,他在伦敦国王学院期间解开了DNA分子的结构,并进行了一些相关的研究。

威尔金斯在剑桥大学获得学士学位后,于1940年获得伯明翰大学的物理学博士学位。1950年开始用X射线衍射分析DNA的结构,这是一种把结晶的物质暴露在X射线下然后研究其衍射图案的技术。运用这种技术,他发现了DNA分子是有规律的,研究还显示DNA结构有可能是螺旋体。他把富兰克林拍摄的DNAX射线衍射照片给了沃森和克里克,并加以说明,指出已知存在于DNA中的磷酸盐基团可能位于螺旋体的外部。

1953年,沃森和克里克发表这一发现后,威尔金斯又进一步证明了这个沃森-克里克结构是能够解释衍射图案的惟一模型。

 

(本文发表于《科学世界》2013年第1期)


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