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我們牽著父母的手一天天長大――身體在生長,智慧也在生長,長出了無數的“為什麼”:為什麼我們與父母最相象?為什麼“種瓜得瓜,種豆得豆”……這種“最相象”現象,叫做遺傳。千百年來,一代又一代科學家傾其畢生精力,找尋著遺傳的密碼。

20世紀中葉,科學家終於發現了其中的秘密——DNA,這是所有生物,包括人類最重要的遺傳物質。它決定著我們的長相、高矮、胖瘦,是決定我們與父母最相象的物質。

DNA的中文名字叫脫氧核糖核酸,存在於每一個細胞裡,它是一種直接用眼睛看不到的物質,又細又長。既然DNA掌管著遺傳奧秘,那麼,DNA是什麼樣子的?

只有清楚了DNA的結構,才能知道遺傳物質是怎樣傳遞的,才能解釋一個個“為什麼”,20世紀50年代,出現了三支向DNA神秘王國進軍的隊伍。

第一支隊伍是英國倫敦大學皇家學院的生物物理學家威爾金斯和生物化學家富蘭克林。富蘭克林用X射線拍攝到了清晰而優美的51號X射線照片,由此認定DNA具有雙螺旋結構。威爾金斯還計算出了DNA分子螺旋的直徑與長度。他們離成功之路只有咫尺之遙,但固執地認為:研究DNA結構的惟一途徑是數學計算。因此,沒有窮盡其中的秘密。

第二支隊伍的領導者是美國著名的化學家、加州理工學院教授鮑林。他是蛋白質結構模型的發現者,他和他的研究人員受蛋白質模型的啟發,1952年年底突然宣佈:建立了DNA結構模型。但是,他們錯誤地認為,DNA由三股螺旋組成,由此誤入歧途。

沃森和克里克是研究DNA結構的第三支隊伍。20世紀50年代,沃森和克里克作為英國劍橋大學的研究生,被他們的導師安排共用一間實驗室。兩個年輕人因為共同的興趣和愛好,於是結成了事業上的合作伙伴,他們決定研究DNA。

研究DNA的結構並不是沃森和克里克份內的工作,沒有研究經費,也沒有從實驗中直接得到的資料,只能分析和利用別人的資料。於是,兩人開始收集有關DNA的研究資料。

在一次學術會議上,沃森看到了富蘭克林拍攝的一張十分漂亮的DNA照片。正是這張X射線照片,激發了靈感:DNA是螺旋結構。

沃森用放大鏡仔細觀察51號X射線照片,把目光停在一個十字狀的地方,說:“這地方有個交叉,我看這種螺旋很可能是雙層的,就像一個扶梯,旋轉而上,兩邊各有一個扶手。”

“對,很有道理。那麼,在這個雙螺旋里, A、C、G、T四種物質是怎樣排列組合的?弄清了這個問題,也就清楚了DNA的結構。”克里克很興奮。

“看來,我們的主攻方向,就是立即製作出一個DNA模型。有了模型才能搞清它的結構,說清遺傳的原理。”兩顆年輕的心想到了一起。

沃森、克里克興高采烈地用鐵皮和鐵絲搭建著模型。兩人做了拆,拆了做,連續十五個月,也沒有找不到一個理想的模型。這天,他們正在實驗室裡工作,助手突然推門進來說:“有了一個新方案。”

“什麼方案?”

“鮑林已經宣佈,他們完成了DNA結構模型,是三股螺旋!”

這個訊息非同小可。剛才還是一種迷惘的煩惱,現在又增加了一種被挫敗的沮喪。克里克一屁股坐在椅子上,順手將那些亂七八糟的木棒、線頭推到一邊。沃森呆呆地站在那裡,半天自語道:“三螺旋,這不太可能吧?”

事實上,這只是一場虛驚。沒過多久,各國大學的實驗室都證明三股螺旋的模型不能解釋DNA的結構。沃森和克里克更加堅定了信心,加快了建模過程。

1953年元旦剛過,沃森和克里剋制出了第一個模型:在樓梯“扶手”之間,夾著相同的“臺階”。每一級“臺階”上,A與A相對,T與T相對……這種模型,構型非常彆扭。

一天深夜,時鐘已過了十二點,沃森心情越來越愉快。表面看來,DNA結構是枯燥無味的,但問題竟然如此饒有趣味。沃森興奮得徹夜難眠,成對的A和T的幻影在眼前翩翩飛舞。

克里克也不時地從椅子上站起來,焦慮不安地盯著他們親手建立起的模型,嘗試著用其他方法搭配A、C、G、T。

沃森坐在桌旁,面對著這個奇怪的模型陷入了沉思——神秘的DNA應該有一種和諧的美。他把A、C、G、T拆下來重新換位組裝,A和T配對、G和C配對。這樣一來,面前的模型猶如一條凌空翻舞的綵綢,舒展自如,輕鬆和諧。

終於,他們找到了遺傳資訊傳遞的奧秘!

1953年2月28日,第一個DNA雙螺旋結構的分子模型終於誕生了。

1953年4月25日,英國著名的科學期刊《自然》雜誌發表了沃森、克里克合作的一篇精短的論文,宣告了DNA雙螺旋結構模型的誕生。這一年,沃森年僅25歲;克里克37歲,還未獲得博士學位。

沃森和克里克的成功,是由於清醒的宏觀洞察力、非凡的科學想象力和嚴密的邏輯思維能力。實證論據來自威爾金斯和富蘭克林,模型建造方法來自於鮑林……在別人關注樹木的時候,他們把整個樹林盡收眼底。

1962年,沃森、克里克與威爾金斯因研究DNA雙螺旋結構的成就,共同榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。

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