“突然間看到了遺傳分子的廬山真面目，這些分子使得人類的存在成為可能，這是人類對(duì)自身了解的一大步，就好比達(dá)爾文知道人種不是固定的——我們一直在變化。這必然會(huì)影響你看待一切的態(tài)度?！薄?/blockquote>

詹姆斯·沃森

科學(xué)家詹姆斯·沃森（James Watson）博士近日逝世，享年97歲。作為DNA結(jié)構(gòu)的共同發(fā)現(xiàn)者之一，他在生命科學(xué)史上留下了不可磨滅的印記。1953年，他在劍橋大學(xué)工作期間，與弗朗西斯·克里克（Francis Crick）博士共同提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型——這一被譽(yù)為“二十世紀(jì)科學(xué)最偉大的成就”的發(fā)現(xiàn)，深刻改變了人類對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)知。因這一突破，沃森與克里克以及莫里斯·威爾金斯（Maurice Wilkins）于1962年共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。本文將通過回顧DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)背后的精彩解謎故事，紀(jì)念詹姆斯·沃森對(duì)生物醫(yī)學(xué)界的卓越貢獻(xiàn)。

圖片來源：123RF

喜歡靜靜觀察鳥類的孩子

1928年4月6日，沃森出生于美國芝加哥，并在此度過了整個(gè)童年。小沃森十分沉迷于觀察鳥類，對(duì)自然的純粹好奇與熱愛或許預(yù)示著他未來投身于自然科學(xué)研究的職業(yè)選擇。作為一個(gè)聰慧的孩子，小沃森很早就展現(xiàn)出了他在學(xué)習(xí)上的天賦。年僅15歲時(shí)他就已經(jīng)完成了高中的學(xué)業(yè)，隨后他被芝加哥大學(xué)錄取并開始了大學(xué)生涯。求學(xué)路上，沃森小時(shí)候?qū)τ邙B類觀察的興趣已經(jīng)成熟為學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的嚴(yán)肅愿望，他對(duì)基因和染色體掌握著生命的秘密這一觀點(diǎn)非常著迷。

James D. Watson

（圖片來源：The Cold Spring Harbor Laboratory）

懷揣著對(duì)遺傳學(xué)的濃厚興趣，沃森選擇繼續(xù)深造并順利獲得了博士學(xué)位。系統(tǒng)的科研訓(xùn)練讓他有能力獨(dú)立進(jìn)行學(xué)術(shù)研究，此時(shí)的他按捺不住內(nèi)心的強(qiáng)烈好奇，想要對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索。在一次會(huì)議中，他偶然看到莫里斯·威爾金斯（Maurice Wilkins）展示DNA分子的X射線衍射數(shù)據(jù)，這極大地刺激了他——他確信DNA有一個(gè)明確的分子結(jié)構(gòu)，并且這一結(jié)構(gòu)是可以被破解的，這個(gè)想法也最終促使他的研究方向轉(zhuǎn)向核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)化學(xué)。幸運(yùn)的是，在他的博士導(dǎo)師的幫助下，沃森于1951年10月初成功進(jìn)入英國劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室工作，那里有幾個(gè)重要的X射線晶體學(xué)項(xiàng)目正在進(jìn)行中。

發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，沃森遇到了職業(yè)生涯中最重要的一個(gè)人——日后與他齊名共享諾貝爾獎(jiǎng)的弗朗西斯·克里克（Francis Crick）。當(dāng)沃森來到卡文迪許實(shí)驗(yàn)室時(shí)，克里克正在寫一篇關(guān)于血紅蛋白X射線晶體學(xué)的論文，急于招募一位同事從事DNA方面的研究工作。沃森與克里克共用一間辦公室，他們很快發(fā)現(xiàn)彼此有著相似的科學(xué)興趣，兩人一拍即合，開始合作解密DNA的結(jié)構(gòu)。

1953年，詹姆斯沃森和弗朗西斯克里克與他們的DNA雙螺旋模型

(Photo by A. Barrington Brown /Science Photo Library）

還記得曾經(jīng)在會(huì)議上用DNA分子的X射線衍射數(shù)據(jù)震撼了沃森的威爾金斯嗎？不久之后，克里克和沃森便開始與威爾金斯進(jìn)行了一系列非正式交流，他們迫切地想把所有的實(shí)驗(yàn)證據(jù)整合起來以了解DNA結(jié)構(gòu)的真面目?；蛟S是求勝心切，期間威爾金斯在未經(jīng)本人允許的情況下便將同事羅莎琳·富蘭克林（Rosalind Franklin）的一些研究結(jié)果交給了沃森和克里克，這些結(jié)果給了他們極大的靈感。為了解更多與DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息，沃森參加了富蘭克林的一個(gè)研討會(huì)，會(huì)上富蘭克林展示了DNA分子的X射線衍射數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明DNA呈某種螺旋結(jié)構(gòu)。事實(shí)證明，那張科學(xué)史上著名的DNA分子X射線衍射圖正是破解謎題的關(guān)鍵所在。在這次研討會(huì)后不久，沃森和克里克嘗試構(gòu)建了一個(gè)錯(cuò)誤的DNA分子模型，其中磷酸鹽骨架在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。富蘭克林?jǐn)嘌?，磷酸鹽大概率是在DNA結(jié)構(gòu)的外部，而不是在里面。沃森和克里克最終發(fā)現(xiàn)她是對(duì)的，并將這一信息用于他們對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的最終構(gòu)建。

DNA分子的X射線衍射圖

（圖片來源：MRC laboratory of molecular biology）

Maurice Wilkins

（圖片來源：King’s College London）

1952年對(duì)于沃森和克里克來說是幸運(yùn)年，這一年間涌現(xiàn)了多項(xiàng)生物化學(xué)研究結(jié)果，為DNA結(jié)構(gòu)的解密提供了新的線索，沃森和克里克成功于次年提出了互補(bǔ)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，揭開了這種決定生命組成的遺傳分子的神秘面紗。他們?cè)凇蹲匀弧菲诳l(fā)表了這一重磅發(fā)現(xiàn)，這篇僅有900多字的短文在學(xué)術(shù)界引起了轟動(dòng)。隨后，DNA及其雙螺旋模型結(jié)構(gòu)開始為全世界所知。這一發(fā)現(xiàn)徹底改變了生物學(xué)研究，使得今天被學(xué)術(shù)界和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)廣泛使用的基因工程技術(shù)成為了可能。

1962年，沃森、克里克和威爾金斯因?yàn)槌晒Υ_定了DNA的分子結(jié)構(gòu)而共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。遺憾的是，富蘭克林在37歲時(shí)因癌癥去世，錯(cuò)過了這一榮譽(yù)。沃森的關(guān)鍵貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)了核苷酸堿基對(duì)原則，這是決定DNA結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵。

Rosalind Franklin

圖片來源：The Cold Spring Harbor Laboratory Archives；

Photo by Vittorio Luzzati

之后的故事

獲得諾獎(jiǎng)之后，沃森的大部分職業(yè)生涯在紐約長島的冷泉港實(shí)驗(yàn)室度過，從1968年起擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任，期間他帶領(lǐng)該實(shí)驗(yàn)室達(dá)到了分子生物學(xué)研究的新高度。此外，作為DNA研究領(lǐng)域的先驅(qū)，沃森在科學(xué)政策的制定中發(fā)揮了重要作用，從美國上世紀(jì)70年代的“抗癌大戰(zhàn)”（war on cancer）計(jì)劃，到關(guān)于是否使用重組DNA技術(shù)的爭論，再到推動(dòng)人類基因組計(jì)劃等等，其中都有著沃森的身影。從1988年到1992年，沃森出任了美國國立衛(wèi)生研究院的國家人類基因組研究中心的主任，之后，他回到了冷泉港實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)擔(dān)任主任。

至此，對(duì)于這位已過花甲的科學(xué)家來說，似乎職業(yè)履歷已經(jīng)臻于完美：他榮譽(yù)等身，在專業(yè)領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性的成績；他的名字家喻戶曉，對(duì)于學(xué)術(shù)界和政府的科技政策有著重要影響。他被許多人描述為才華橫溢、直言不諱、性格古怪，或許正是這樣的性格使得沃森常常因他對(duì)各種話題的不羈言論陷入爭議，職業(yè)生涯也因此受到一定打擊。2007年，沃森關(guān)于非洲人智力的種族主義言論導(dǎo)致冷泉港實(shí)驗(yàn)室迫使其退休，但仍保留其作為名譽(yù)教授和榮譽(yù)理事的頭銜。然而沃森在2018年的一部紀(jì)錄片中再次強(qiáng)調(diào)他的種族主義觀點(diǎn)，冷泉港實(shí)驗(yàn)室撤銷了這些榮譽(yù)并切斷了與沃森的聯(lián)系。

作為DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者，沃森的名氣使得他的一舉一動(dòng)備受關(guān)注，盡管晚年備受爭議，回顧沃森的科研生涯，他對(duì)科學(xué)的狂熱興趣和孜孜不倦追求，以及對(duì)于遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的貢獻(xiàn)，仍然值得我們致敬和銘記。愿我們這一代人傳承他與諸多科學(xué)家探索自然的決心與勇氣，懷抱對(duì)科學(xué)事業(yè)的敬畏與信念，不斷推動(dòng)科學(xué)向前發(fā)展。

參考資料（可上下滑動(dòng)查看）

[1] DNA pioneer James Watson dies at 97. Retrieved November 7, 2025 from https://www.bbc.com/news/articles/cn8xdypnz32o

[2] James D. Watson. Retrieved November 7, 2025 from https://www.cshl.edu/giving/double-helix-medals-dinner/past-dhmd/2008-2/james-d-watson/

[3] James D. Watson，Retrieved Aug 24th, 2022, from

https://www.bionity.com/en/encyclopedia/James_D._Watson.html_Prize

[4] Francis Crick, Rosalind Franklin, James Watson, and Maurice Wilkins，Retrieved Aug 24th, 2022, from

https://www.sciencehistory.org/historical-profile/james-watson-francis-crick-maurice-wilkins-and-rosalind-franklin

[5] The DNA molecule is shaped like a twisted ladder，Retrieved Aug 24th, 2022, from

http://www.dnaftb.org/19/bio-3.html

[6] James D. Watson，Retrieved Aug 24th, 2022, from

https://achievement.org/achiever/james-d-watson/

[7] James D. Watson，Retrieved Aug 24th, 2022, from

https://www.cshl.edu/personal-collections/james-d-watson/

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