诺贝尔奖得主手稿引出的故事——DNA双螺旋结构与弗兰克林

　　早于弗兰克林和威尔金斯， 20世纪40年代，阿斯特伯里通过X射线结晶衍射图认为，DNA分子是多聚核苷酸分子的长链排列。然而阿斯特伯里所发现的DNA图片极其不清楚，并不能真实反映DNA清晰的图像。

　　40年代末，威尔金斯研究小组测定了DNA在较高温度下的X射线衍射，纠正了阿斯特伯里发现的缺陷，而且初步认识到DNA是一个螺旋形的结构。但是后来的研究再也无法使威尔金斯进入更深层面了解DNA的真实结构。这时，弗兰克林这位具有非凡才能的物理化学家加盟到威尔金斯小组。她凭借独特的思维方式，设计了能从多方面了解物质不同现象的实验方法，获取在不同温度下的DNAX射线衍射图。把这些局部的结构形状汇总，DNA的衍射图片便越来越清晰，越来越全面。

　　然而，弗兰克林由于与威尔金斯性格不合并最终从威尔金斯小组中分离出来另起门户。两强的分离使得研究的实力大大减弱，速度也大大减慢。

　　她的“巨人肩膀”

　　就在威尔金斯和弗兰克林对DNA结构进行研究时，一位名声更大的人物，从1951年起也用X射线晶体衍射方法研究蛋白质的氨基酸和多肽链的美国化学家鲍林，最后发现了血红蛋白多肽链为α螺旋链，为此他获得了1954年的诺贝尔化学奖，并因此而成为全球的X射线晶体衍射权威。对科研极其敏感的鲍林随即就将注意力转至DNA，并获得了一些DNA的X射线晶体衍射图片。也许是由于实验的问题，也许是由于指导思想的问题，鲍林一直认为DNA是三螺旋结构。这让他进入了一个误区，从此再也没有走出这个死胡同，否则他会三次获诺贝尔奖(另一次是获1962年的诺贝尔和平奖)。克里克和沃森站在了巨人的肩膀上。

　　1951年，美国的沃森代表导师卢里亚前往意大利参加生物大分子结构会议。威尔金斯和弗兰克林关于DNAX射线晶体衍射图分析报告吸引了沃森。可以说，这是对沃森研究DNA结构的启蒙。沃森博士学业完成后被导师推荐到英国卡文迪什实验室，与克里克相遇并共同研究DNA的结构。虽然受到威尔金斯和弗兰克林报告的启发，但是，DNA具体是一个什么样的螺旋结构，是双链、三链还是四链，沃森和克里克心中没谱。

　　沃森与克里克想像DNA的螺旋结构应该是三螺旋，并由此展开了“搭积木”游戏式的研究。这种研究方式也许是从鲍林那里获得的启示，因为鲍林发现血红蛋白的α螺旋链就是靠“搭积木”摆弄出来的。这也不足为怪，化学分子的许多结构模型都是这样被人们认识的。

　　最初，沃森与克里克千辛万苦地按照他们的理解把糖和磷酸置于中间，4个碱基位于外侧，搭出了DNA三螺旋的结构。他们认为，这个模式与威尔金斯和弗兰克林提供的X衍射图比较吻合。沃森和克里克向威尔金斯和弗兰克林透露了他们的最新重大成果。然而弗兰克林对两位的成果当头泼了一盆凉水，一针见血地指出其中的缺陷，这个模型过分模仿水分子。也即是说，DNA的螺旋结构并不是三螺旋。

    尽管弗兰克林当时并不知道DNA的精确结构应当是什么样的，但是通过研究她至少知道DNA结构不应当是什么样的。正是她这种独特的指路明灯式的光芒把沃森和克里克一步步引入正确的方向。

　　沃森和克里克正在沮丧并对碱基的互补原理进一步理解之时，另一个竞争对手鲍林宣布发现了DNA螺旋结构。然而鲍林也错了，他也把DNA结构搞成了三螺旋。沃森与克里克既惊且喜。喜的是鲍林也搞错了，惊的是时不我待。

　　于是，他们又分别找威尔金斯和弗兰克林讨论， DNA螺旋究竟应该是一个什么样的具体结构。因为威尔金斯和弗兰克都否定了沃森和克里克的设想。然而，正是在1953年2月14日与威尔金斯的讨论中，威尔金斯出示了一幅弗兰克林于1951年11月在研究时获得的非常清晰的DNA晶体衍射照片。威尔金斯出据照片是为了证明沃森与克里克思路的错误，然而不曾料想，这张照片像一簇电石火花猛然点燃了沃森头脑中蓄势已久的灵感干柴，使之蓬勃燃烧。沃森不禁要叫出来：上帝！DNA链只能是双链的才会显示出这样漂亮而清晰的图！

　　果然，当1953年2月28日沃森和克里克在“搭积木”中把核酸和糖改放在外侧、把碱基置于中间后，摆弄出了正确的DNA双螺旋结构。而这距他看到弗兰克林那张清晰的照片只有两周的时间。1953年4月25日，《自然》杂志发表了沃森与克里克的DNA双螺旋结构假说的短文，并配有威尔金斯和弗兰克林的两篇文章，以支持沃森和克里克的假说。后来鲍林和其他科学家的研究也从不同方面证明了DNA双螺旋结构。

　　她是不是悲剧人物

　　有人认为，弗兰克林是科学史上的一位悲剧人物，尽管她是DNA双螺旋结构的重要发现者，但她未能获得诺贝尔奖。她有可能做得更好，很可能是由她与威尔金斯最后全部发现和解释DNA双螺旋的奥秘，而不是让幸运凤凰飞到克里克和沃森的梧桐树上。

　　然而，沃森和克里克可能不会忘记弗兰克林。在诺曼收藏的诺贝尔奖得主的稿件与信件中，有一封弗兰克林与沃森和克里克的通信，证明了弗兰克林对发现DNA双螺旋结构功不可没。信中，克里克和沃森对弗兰克林说，她和维尔金斯的DNA双螺旋结构X衍射图片对他们启发很大。这封信实际上是感谢弗兰克林于1951年11月获得的非常清晰的DNA晶体衍射照片，正是在这张图片和以前弗兰克林与威尔金斯的不断指引，才使他们最终摘取了DNA双螺旋结构的金牌。

   1958年弗兰克林因患卵巢癌而英年早逝，年仅37岁。按早年诺贝尔立下的规矩：诺贝尔奖只发给那些为人类和社会发展做出了极大贡献并且在世的人，自然该奖无法授予弗兰克林。

　　同时，按诺贝尔奖评选的不成文规定，一次授奖的个人不能超过3人。

　　DNA双螺旋结构的发现，显然是4个人的功绩，如果弗兰克林健在，这肯定会难倒评委们。只是弗兰克林的因病去世，为诺贝尔奖评委们创造了一个天造地设的机会，获奖者刚好3人，评审既能各方如意，评委们也不会无从选择和良心有愧。

    科学学家朱克曼曾对诺贝尔奖作过比较尖锐的评价，认为诺贝尔奖只是授予那些收获者，而不是那些播种者；只给予那些继承者，而不是创始者。

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