双螺旋-第20章

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我们在文章中又写进几句必要的补充说明。罗西和威尔金斯两人各自的论文基本上包括了相同的内容，并都用碱基对阐述他们的研究结果。克里克曾想扩大篇幅详细论述DNA结构的生物学意义。然而，他后来终于意识到还是简单提一下为好，因此写下了这样一句话：“我们当然注意到了我们提出的专一碱基对直接揭示了遗传物质的一种可能的复制机理”。

　　　　给布喇格爵土看的是那篇论文的最后定稿。他建议在文体上略加修改，然后就很热情地表示愿意写一封推荐信，连同这篇文章一起寄给《自然》杂志。DNA结构问题得到解决使布喇格感到由衷的高兴。一个明显的原因就是这顶成果是在卡文迪什实验室完成的，而不是在帕萨迪纳实验室。更为重要的是，这项成果是如此出乎意料的漂亮，同时，他四十年前创立的X射线方法在探索生命本质的工作中发挥了重要的作用。

　　　　在三月底最后的一个周末，文章已最后定稿并准备打印了。可是卡文迪什实验室的打字员不在，这项简单的工作就交给了我的姐姐。说服她这样度过一个周末的下午是不成问题的。因为我们对她说，她所参加的这项工作称得上自达尔文的“进化论”发表以来，在生物学领域内最轰动的事件。在她打字时，克里克和我就站在她旁边。这篇九百字的文章是这样开头的：“我们拟提出脱氧核糖核酸（DNA）盐的一种结构。这种结构的崭新特点具有重要的生物学意义”。星期二我们把这篇稿子送到布喇格的办公室，4月2日星期三，就送到了《自然》杂志编辑手中。

　　　　星期五晚上鲍林抵达剑桥。他在赴布鲁塞尔参加索尔维会议途中，在剑桥作短暂停留。一方面看望彼得，另一方面可以看看模型。彼得竟不加思索地将他安排在“老妈”旅馆。我们很快就发现，他其实更喜欢另找一家旅馆。与外国女孩子共进早餐并不能弥补他房间里没有热水的不足。星期六清晨，彼得把他父亲领到了办公室。鲍林先和多纳休聊了一些加州理工学院的新闻。接着他就参观了模型。尽管他仍然想了解金氏学院实验室的定量测定结果，但是，我们只给他看了罗西的B型结构原始照片的复本，以此为我们的论点提供证据。王牌都在我们手里。这样，他温文尔雅地表示，我们确实解决了DNA的结构问题。

　　　　这时布喇格来找鲍林，要鲍林和彼得一起到他家吃午饭。那天晚上，鲍林父子以及我和我姐姐一起参加了克里克夫妇在“葡萄牙地”为我们举行的一次家宴。大概是因为鲍林的出席，克里克多少有点沉默，尽量让鲍林对我姐姐和奥迪尔大献殷勤。虽然我们喝了不少葡萄酒，可是话不投机。我感到鲍林情愿同我这个乳臭未干的后生谈话，而不愿同克里克多啰嗦。谈话没有持续多久，因为鲍林还未习惯加利福尼亚与剑桥的时差，觉得有些疲惫不堪。这样，晚宴在午夜时分就结束了。

　　　　第二天下午，我姐姐和我飞往巴黎，又过一天，彼得也来和我们会合。十天以后，我姐姐将乘船到美国，然后再去日本，同她在大学结识的一个美国人结婚。这是我们呆在一起的最后几天了。至少今后再也不能如此无忧无虑了。这种无忧无虑是摆脱了很容易叫人又爱又讨厌的中西部地区和美国文化传统羁绊的象征。星期一清晨，我们去佛宝瑞·圣·荷璃（Faubourg　St．Honore）最后一次领略它的迷人风光。在那儿，我突然发现了一家出售各种时髦阳伞的商店。我想应该买一把送给我姐姐，作为给她的结婚礼品。于是我就买了一把。后来，我姐姐找了一位朋友去喝茶，而我则穿过塞纳河回到卢森堡宫附近我们住的旅馆去了。那天正是我的生日，晚上彼得要来向我表示祝贺。可是，现在我却是孤零零的一个人，望着那些在圣·吉门（St．Germain　des　Pres）附近的长发姑娘。我知道她们对我不会感兴趣的。找已经二十五岁，早过了风流年华。

　　　　尾声本书所提及的人物现在几乎都还健在，并仍在积极从事研究工作。卡尔喀已来美国任哈佛医学院的生物化学教授。肯德鲁和佩鲁兹仍留在剑桥，继续从事蛋白质X射线的研究。他们因这方面的成就获得了1962年度的诺贝尔化学奖金。布喇格爵士在1954年移居伦敦，任皇家学院院长。他对蛋白质结构仍然怀有浓厚的兴趣。赫克斯利在伦敦呆了几年，就回剑桥继续从事肌肉收缩机理的研究。克里克在布鲁克林呆了一年后又回到剑桥，探索有关遗传密码的性质和作用。在过去的十年里，他已被世界公认为这一领域首屈一指的人物。威尔金斯这几年仍把精力集中在DNA工作上。他和他的同事们证实了双螺旋结构的基本特征无疑是正确的。后来，他对核搪核酸的结构又作出了重大贡献。接着他就转向神经系统的组织和作用的研究。彼得现住在伦敦，在伦敦大学院教授化学。他那位在加州理工学院执教的父亲最近已经退休。现在他的科学工作集中于原子核结构和理论结构化学的研究上。我的姐姐伊丽莎白在东方居住了多年，现在同她的那位出版商丈夫以及三个孩子住在华盛顿。

　　　　本书所述事实与细节，凡与他们记忆不符之处，只要他们愿意，鄙人欢迎指正。不过遗憾的是，罗莎琳德·富兰克林已于1958年中年夭折，时年37岁。鉴于我曾对她的学术和个人品德方面有过错误的评价（如本书的前半部记述的那样）。所以现在有必要阐述一下她所取得的成就。她在金氏学院实验室所从事的X射线的研究工作越来越被认为是杰出的。区别DNA的A型和B型结构，这项工作本身就足以使她赢得声誉。更为出色的是，她在1952年就曾运用帕特森重叠法证明磷酸基团必定是在DNA分子的外部。其后，她转到贝纳尔实验室，着手于烟草花叶病毒的研究。她的工作使我们关于TMV螺旋结构的定性概念很快发展成一幅精确的定量图谱，从而确定了基本的螺旋参数，证实了核糖核酸链处于从中心轴到外周的中间位置上。

　　　　因为我后来在美国任教，所以不象克里克那样能经常见到她。她常向克里克请教，每当她干出什么漂亮的工作时，她也来征求克里克的意见，直到克里克赞同她的推理后方才放心，我们之间过去不愉快的争执，那时已经忘得一干二净。我与克里克都极为赞赏她那正直的品格和宽宏大量的秉性。只是在多年之后，我们才逐渐理解了这位才华横溢的妇女。她为了取得科学界的承认进行了长期的奋斗，而这个世界往往把妇女仅仅看作是研究工作之余的一种消遣玩物。在她意识到自己的生命垂危时，她没有叹息和抱怨。直到去世前的几个星期，她还在不遗余力地从事着高水平的工作。富兰克林这种勇敢的精神和高贵的品质是值得我们学习的。






沃森和克里克
1953年4月25日


　　我们拟提出脱氧核糖核酸（DNA）盐的一种结构。这种结构的崭新特点具有重要的生物学意义。

　　鲍林和考瑞曾提出过一个核酸结构。他们在发表这一结构之前，欣然将手稿送给我们一阅。他们的模型包含磷酸接近纤维袖，碱基在外周的三条多核苷酸链。我们觉得这样的结构是不够满意的，其理由有二：（1）我们认为进行过X射线衍射分析的样品是DNA的盐而不是游离的酸。没有酸性氢原子，接近轴心并带负电的磷酸会相互排斥。在这样的条件下，究竟是什么力量把这种结构维系在一起，尚不清楚。（2）范德瓦尔力距似显太小。

　　弗雷泽曾提出过另外一种三条多核苷酸链的结构（将出版）。在他的模型中，磷酸在外边，碱基在内部，并由氢键维系着。他描述的这种结构也不够完善，因此，我们将不予评论。

　　我们拟提出一个完全不同的脱氧核糖核酸盐的结构。该结构具有绕同一轴心旋转的两条螺旋链（见图）。根据化学常识我们假定，每条链包括联结β…D…脱氧呋喃核糖的3'；5'磷酸二酯键。两条链（不是它们的碱基）与纤维轴旋转对称垂直，并呈右手螺旋。由于旋转对称性，两条链的原子顺序方向相反。每条链都与弗尔伯格的第一号模型粗略地相似；即碱基在螺旋内部，磷酸在外边。糖的构型及其附近的原子与弗尔伯格“标准构型”相似，即糖和与其相联的碱基大致相垂直。每条链在z向每隔3。4埃有一个核苷酸。我们假定，同一条链中相邻核苷酸之间呈36度角，因此，一条链每10个核苷酸，即34埃出现一次螺旋重复。磷原子与纤维轴之间的距离为10埃。因为磷酸基团在螺旋的外部，正离子则易于接近它们。

　　这个结构模型仍然有值得商榷之处，其含水量偏高，在含水量偏低的情况下，碱基倾斜，DNA的结构会更加紧凑些。

　　这个结构的一个新特点就是通过嘌呤和嘧啶碱基将两条链联系在一起。碱基平面与纤维轴垂直。一条链的碱基与另一条链的碱基通过氢键联系起来形成碱基对。两条链肩并肩地沿共同的之向联系在一起。为了形成氢键，碱基对中必须一个是嘌呤，另一个是嘧啶。在碱基上形成氢键的位置为嘌呤的1位对嘧啶的1位；嘌呤的6位对嘧啶的6位。

　　假定核酸结构中碱基仅以通常的互变异构形成（即酮式而非醇式构型）出现，则只能形成专一的碱基对。这些专一碱基对为：腺嘌呤（嘌呤）和胸腺嘧啶（嘧啶），鸟嘌呤（嘌呤）和胞嘧啶（嘧啶）。

　　换言之。按照这种假设，如果一个碱基对中有一个腺嘌呤，在另一条链上则必然是胸腺嘧啶。同样地，一条链上是鸟嘌呤，另一条链上必是胞嘧啶。多核苷酸链的碱基顺序不受任何限制。因此，如果仅仅存在专一碱基对的话，那么，知道了一条链的碱基顺序，则另一条链的碱基顺序自然也就决定了。

　　以前发表的关于脱氧核糖核酸的X射线资料，不足以严格验证我们提出的这种结构。至今，我们只能说它与实验资料粗略地相符合，但在没有用更加精确的结果检验以前，还不能说它已经得到了证明。在本文后面发表的一篇短文提供了一些精确的数据。但是，我们在搞出这个DNA结构以前，并不知道该文报告的详细结果。这个结构模型虽然不是完全地，但主要地是根据已发表的资料和立体化学原则建造起来的。

　　我们当然注意到了，我们提出的专一碱基对直接地表明遗传物质的一种可能的复制机制。

　　该结构的全部细节，包括建造模型的一些条件以及原子的同向性等问题将另行发表。

　　我们非常感谢多纳休经常向我们提出建议和批评，特别是关于原子间距问题。我们也得到伦敦金氏学院威尔金斯博士、富兰克林博士及其同事们一些尚未发表的实验结果和思想的鼓舞。作者之一（沃森）由美国小儿麻痹症国家基金会（Natiortal　Foundation　for　lnfantile　Para1ysis，U。S。A。）奖学金资助。

　　剑桥卡文迪什实验室，医学研究委员会生物分子结构研究单位，1953年4月2日。



参考文献
＇1＇　Pauling，L。，and　Corey，R。B。；Nature，171，346　（1953）．Proc。　U。S．Nat。Acdd．Sci。，39，84　（1953）。
＇2＇　Furberg，S。，Acta。Chem　Scand，6，634　（1952）。
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