編者按：剛剛?cè)ナ赖恼材匪埂の稚↗ames D. Watson）是美國著名分子生物學(xué)家，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的共同發(fā)現(xiàn)者之一。他與克里克、威爾金斯因這一劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，于1962年共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，研究奠定了現(xiàn)代分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。晚年，沃森因多次發(fā)表“不同種族智商存在差異”等言論而引發(fā)巨大爭(zhēng)議，遭到學(xué)界廣泛批評(píng)并被撤銷多項(xiàng)榮譽(yù)。本文回顧了他與克里克、威爾金斯及富蘭克林之間既競(jìng)爭(zhēng)又合作的科學(xué)歷程，重現(xiàn)那段揭開生命奧秘的歷史時(shí)刻。這個(gè)故事百聽不厭。

沃森 圖源網(wǎng)絡(luò)

沃森，克里克和他們的雙螺旋DNA模型

一、乏味的分子

二十世紀(jì)初，遺傳學(xué)家們認(rèn)識(shí)到染色體是基因的載體之后，又很快確定了染色體的化學(xué)成分。原來，染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA兩種大分子組成的。那么，基因到底是蛋白質(zhì)還是DNA呢？

說起來，蛋白質(zhì)和核酸的特點(diǎn)有點(diǎn)像外向性格與內(nèi)向性格的區(qū)別。蛋白質(zhì)的多樣性和重要性顯而易見。早在18世紀(jì)，生化學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了蛋清里的白蛋白、血清蛋白、纖維蛋白和小麥面筋蛋白。到1920-30年間，又認(rèn)識(shí)到負(fù)責(zé)食物消化降解作用的各種酶其實(shí)也是蛋白質(zhì)。最后，他們還發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)身體許多功能的激素和信息分子還是蛋白質(zhì)，比如胰島素就是一種激素?？傊?，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能直接反映了生命活動(dòng)。如果決定生物性狀的是基因，那基因非蛋白質(zhì)莫屬！

而DNA呢，遠(yuǎn)看單調(diào)乏味，近觀又神秘莫測(cè)。首先，DNA的分子組成實(shí)在是太簡單了，那么長，但翻來覆去就只有四種核苷酸，細(xì)胞生長期間呈松散的長絲狀，細(xì)胞分裂時(shí)凝聚成長條，除此之外似乎別無動(dòng)靜。因此，二十世紀(jì)初，大多數(shù)科學(xué)家都相信蛋白質(zhì)才是遺傳物質(zhì)，而核酸的功能大概只是維持染色體或者細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)而已，令人興趣索然。一直到了1940年代，英國生物學(xué)家格里菲思（Frederick Griffith，1877 - 1941）和埃弗里（Oswald Theodore Avery，1877 - 1955）的開創(chuàng)性的工作，才終于為DNA是遺傳物質(zhì)提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

那么，DNA是如何傳遞遺傳信息的呢？回答這個(gè)問題，需要知道DNA的結(jié)構(gòu)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程充滿戲劇性，既展現(xiàn)了科學(xué)家們的天賦、勤奮和激情，也暴露出人性的弱點(diǎn)，以及社會(huì)文化中的各種不公平現(xiàn)象。這個(gè)故事百聽不厭。

二、51號(hào)照片

1951年

一月，羅莎琳德·富蘭克林（Rosalind Franklin，1920 - 1958）萬般不情愿地回到倫敦，開始了在國王學(xué)院的新工作：用X光衍射技術(shù)研究DNA結(jié)構(gòu)。

富蘭克林于1920年出生在倫敦的一個(gè)富裕家庭，父親埃利斯是家族銀行的總裁。富蘭克林的家族，屬于所謂的“歸化”猶太人：家族內(nèi)保留猶太習(xí)俗，不與他族通婚，對(duì)外則完全融入英國社會(huì)，連姓氏都英語化了。到二十世紀(jì)初，他們已在英國扎根150多年，影響遍及銀行、出版、政界和慈善事業(yè)。富蘭克林的舅爺塞繆爾（Herbert Louis Samuel，1870 - 1963）是第一位進(jìn)入英國內(nèi)閣的猶太人。富蘭克林從小接受貴族精英教育。1938年，她考進(jìn)了劍橋大學(xué)的紐納姆女子學(xué)院，三年后拿到“名譽(yù)學(xué)位”， 因?yàn)楫?dāng)時(shí)的劍橋還拒絕授予女生正式的學(xué)士學(xué)位。

羅莎琳德·富蘭克林 （Rosalind Franklin，1920 - 1958）

這時(shí)候二戰(zhàn)已經(jīng)打起來了，勞力短缺，婦女因此有機(jī)會(huì)進(jìn)入各種非傳統(tǒng)的行業(yè)，尤其是與軍工有關(guān)的。富蘭克林本來就不愿意像母親那樣，早早結(jié)婚生子做賢妻良母，她抓住這個(gè)難得的歷史契機(jī)，先在著名化學(xué)家諾里什（Ronald Norrish，1897 - 1978；1967年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）實(shí)驗(yàn)室做小分子聚合實(shí)驗(yàn)，一年后接受英國煤炭應(yīng)用協(xié)會(huì)的資助，轉(zhuǎn)而研究煤炭的多孔性結(jié)構(gòu)，課題是“為什么有的煤炭更容易被水或氣體滲入”。富蘭克林給出了完滿的答案，于1945年獲得了劍橋大學(xué)的物理化學(xué)博士學(xué)位。防毒面具里含有活性炭，如何改善防毒面具的效果非常重要，她的工作為此提供了理論依據(jù)，算是間接地支持了英國二戰(zhàn)。

在這幾年時(shí)間內(nèi)，富蘭克林還結(jié)識(shí)了從巴黎流亡到倫敦的女科學(xué)家，居里夫人的學(xué)生威爾（Adrienne Weill，1903 - 1979）。1946年，經(jīng)威爾牽線搭橋，富蘭克林應(yīng)邀去巴黎，在法國國家中央化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作了三年，跟隨實(shí)驗(yàn)室主任梅林（Jacques Mering，1904 - 1973），用X光晶體衍射技術(shù)發(fā)現(xiàn)了什么樣的碳結(jié)構(gòu)“可石墨化”，什么樣的“不可石墨化”，從而成為該領(lǐng)域的國際權(quán)威。這三年也是富蘭克林一生中最快樂的時(shí)期。除了工作有成，她還非常熱愛巴黎，喜歡自己的法國同事們。不幸的是，她也愛上了梅林，但最終認(rèn)識(shí)到這場(chǎng)感情不會(huì)有結(jié)果。于是，她戀戀不舍但很堅(jiān)決地離開了巴黎。

本來談好的，是去國王學(xué)院做蛋白結(jié)構(gòu)，但就在臨行前，富蘭克林收到了實(shí)驗(yàn)室主任蘭德爾（John Randall）的一封信。信中說，經(jīng)過仔細(xì)斟酌，決定請(qǐng)她研究某種生物纖維的結(jié)構(gòu)，還說：

這就意味著，就X光的實(shí)驗(yàn)工作而言，屆時(shí)將只有你自己和戈斯林，再加海勒女士暫時(shí)幫一點(diǎn)忙，她是研究生，雪拉古斯來的。

但此時(shí)在國王學(xué)院做生物纖維的X光實(shí)驗(yàn)工作的，明明還有威爾金斯（Maurice Wilkins，1916 - 2004），蘭德爾當(dāng)年的學(xué)生、如今的副手和朋友，而雷蒙·戈斯林（Raymond Gosling，1926 - 2015）是威爾金斯的學(xué)生。

威爾金斯出生于新西蘭，在英國長大。他從劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院畢業(yè)后，去了伯明翰大學(xué)，成為蘭德爾的研究生，于1940年獲得物理學(xué)博士學(xué)位。二戰(zhàn)期間，威爾金斯參加了美國曼哈頓計(jì)劃；戰(zhàn)后回到英國，受薛定諤《生命是什么？》一書的影響，決定應(yīng)用物理的知識(shí)和方法研究生物問題。蘭德爾從英國醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)（簡寫MRC）申請(qǐng)到資金后，在國王學(xué)院建立了生物物理實(shí)驗(yàn)室。威爾金斯受聘當(dāng)助手，負(fù)責(zé)具體課題的設(shè)計(jì)和進(jìn)展。在1950年五月的一個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議上，瑞典科學(xué)家西格納（Rudolf Signer，1903 - 1990）問大家要不要他從小牛胸腺里提純的DNA。在場(chǎng)的聽眾了，只有威爾金斯接受了這個(gè)免費(fèi)禮物。這一舉動(dòng)改變了國王學(xué)院的研究重心。

威爾金斯與他設(shè)計(jì)的專門用于研究X射線衍射的相機(jī)

威爾金斯用DNA做實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有幾年了，但效果不佳。西格納樣品的質(zhì)量出乎意料的好，可以拉成長長的絲線；如果再用X光衍射成像，就可以根據(jù)圖像來計(jì)算和推測(cè)DNA的結(jié)構(gòu)了。說起來容易，但具體的實(shí)驗(yàn)條件全靠自己摸索，試來試去，威爾金斯和戈斯林發(fā)現(xiàn)，把纖維完美伸展開的最佳“儀器”竟然是回形針。威爾金斯手穩(wěn)，這一步就由他負(fù)責(zé)。因?yàn)橄鄼C(jī)里的空氣會(huì)影響成像，戈斯林又發(fā)明了用氫氣排空氣。當(dāng)他把氫氣吹入水中調(diào)節(jié)濃度時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)，DNA纖維吸收足夠水氣后形成了晶體！在紀(jì)念DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)六十周年時(shí)，戈斯林依然記得那個(gè)奇妙的瞬間：

我立馬知道，我剛剛所做的，是使這些纖維變成了晶體狀態(tài)。那么，如果DNA是基因材料的話，我就是第一個(gè)讓基因結(jié)晶的人！

威爾金斯為這些技術(shù)上的突破興奮不已，立即要求蘭德爾購買更新的X光儀器，并給自己再配備一個(gè)有Ｘ光衍射技術(shù)的助手。這就是蘭德爾聘來富蘭克林的起因。因此，威爾金斯理所當(dāng)然地把富蘭克林當(dāng)成自己的助手；但因?yàn)樘m德爾那封信，富蘭克林卻以為這個(gè)課題是她的。這個(gè)誤會(huì)使兩人從一見面就吵架，最后弄得水火不容。

戰(zhàn)后的倫敦依然滿目瘡痍，跟巴黎不可同日而語；國王學(xué)院既不是牛津劍橋，新同事們又全是普通人家出身，除了一起討論科研，沒有任何共同語言。富蘭克林本來回英國心情就不好，偏偏闖進(jìn)了這么一個(gè)與自己格格不入的環(huán)境，在同事眼里，就成了一個(gè)動(dòng)輒發(fā)怒，不合群的女人。她也漸漸地把工作和個(gè)人生活完全分開，在兩個(gè)世界里做客。偶爾，同事會(huì)碰上她脫掉工作服，穿上晚禮服，被專車接走。彼此的距離感無法形容。

1951年春天，威爾金斯在意大利那不勒斯的一個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議上，首次展示了他與戈斯林做的DNA晶體X光衍射圖像，并根據(jù)圖像以及前人的工作，推測(cè)DNA具有螺旋結(jié)構(gòu)。在座的其他人有什么反響不知道，但詹姆斯·沃森（James Watson，1928 - ）像被磁鐵吸引住了一般。

沃森出生在芝加哥，15歲進(jìn)芝加哥大學(xué)，17歲時(shí)在學(xué)校圖書館讀到《生命是什么?》。書里有薛定諤對(duì)基因結(jié)構(gòu)的推測(cè)。沃森回憶說，“我是從他的書中第一次了解到，細(xì)胞中的分子肯定是通過某種形式的編碼傳遞遺傳信息的。”他對(duì)基因產(chǎn)生了濃厚的興趣，為此去了印第安納大學(xué)讀博士。他的導(dǎo)師是微生物學(xué)家盧里亞（Salvador Luria，1912 - 1991）。其實(shí)薛定諤寫《生命是什么？》，又是受了物理學(xué)家德爾布呂克（Max Ludwig Henning Delbrück，1906 - 1981）的啟發(fā)。德爾布呂克推測(cè)說，基因的功能是由具體的化學(xué)分子來實(shí)現(xiàn)的。

德爾布呂克自己轉(zhuǎn)行當(dāng)了生物學(xué)家，并開始用噬菌體做遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。噬菌體是專門感染細(xì)菌的病毒，沒有復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有蛋白質(zhì)和核酸兩種成分。這在他德爾布呂克眼里，簡直就是“赤裸裸”的基因嘛！他選擇噬菌體當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⒉皇且驗(yàn)橄矏鬯菫榱税褑栴}簡單到不能更簡單的地步。德爾布呂克還跟盧里亞和細(xì)菌遺傳學(xué)家赫爾希（Alfred Day Hershey，1908 - 1997）一起成立了“噬菌體討論群”。因?yàn)榘８ダ锏膶?shí)驗(yàn)，這個(gè)群里的人，都把寶押在核酸上，沃森當(dāng)然也不例外。后來，德爾布呂克，盧里亞和赫爾希三人分享了1969年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

但盧里亞覺得，要真正解開基因的秘密，還得先搞清核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)。他自己對(duì)化學(xué)一竅不通，就把剛來的沃森送到哥本哈根的一個(gè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室去做博士后。沃森也不懂化學(xué)，對(duì)導(dǎo)師的課題毫無興趣，寧愿跑到別的實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)做噬菌體實(shí)驗(yàn)。1951年，他陪導(dǎo)師去那不勒斯動(dòng)物所了了幾個(gè)月。百無聊賴中，正好趕上這個(gè)生物大分子結(jié)構(gòu)會(huì)議。威爾金斯參加這個(gè)會(huì)議也是偶然，因?yàn)樘m德爾接受了邀請(qǐng)，臨時(shí)又來不了。沃森本來擔(dān)心基因的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，不好研究，現(xiàn)在知道DNA不但可以結(jié)晶，并且還可以拍出這么規(guī)則的圖像，那搞清其結(jié)構(gòu)不就是早晚的事嗎！而有了結(jié)構(gòu)，也許就能解釋基因是如何遺傳的了。在沃森心里，沒有比這更重要的課題了！

沃森立即決定改學(xué)晶體衍射技術(shù)，琢磨再三，選中了劍橋大學(xué)，那里有布拉格（William L. Bragg，1890 - 1971）主持的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。早在 1915年，布拉格就與父親老布拉格（William H. Bragg，1862 - 1942）一起獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。卡文迪許實(shí)驗(yàn)室是世界上數(shù)一數(shù)二的研究生物大分子結(jié)構(gòu)的地方，但當(dāng)時(shí)只做蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。在盧里亞的幫助下，沃森進(jìn)了肯德魯（John Kendrew，1917 - 1997）和佩魯茨（Max Perutz，1914 - 2002）的實(shí)驗(yàn)室，研究肌紅蛋白?？系卖敽团弭敶挠?962年共享了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的第一天，沃森就認(rèn)識(shí)了弗朗西斯·克里克（Francis Crick，1916 - 2004）。兩人一見如故。如果說沃森是少年得志的話，克里克就是“大器晚不成”，當(dāng)時(shí)都35歲了，還在念博士?？死锟顺錾谟⒏裉m北漢普頓市，畢業(yè)于倫敦大學(xué)物理系。正在讀博士學(xué)位時(shí)，趕上了二戰(zhàn)；戰(zhàn)后，還是因?yàn)樽x了《生命是什么？》一書，轉(zhuǎn)入了生物學(xué)領(lǐng)域。認(rèn)識(shí)沃森時(shí)，他在跟佩魯茨一起做血紅蛋白。

克里克是那種聰明藏不住的人，他求知欲強(qiáng)，知識(shí)淵博又有悟性，不管是誰的課題，他都要插嘴，先指出問題，再指點(diǎn)江山。同事們對(duì)他敬畏有加；但大老板布拉格簡直要被他煩死了！因?yàn)榭死锟烁惨獱?zhēng)個(gè)對(duì)錯(cuò)，而且居然公開說卡文迪許整個(gè)研究方向就有問題。克里克還是個(gè)大嗓門，笑聲朗朗，有他在，整棟樓就別想找到一個(gè)清凈的角落！布拉格就盼著他趕緊拿學(xué)位走人，偏偏克里克眼高手低，理論太多，手下卻不出活，老也完不成學(xué)位。

沃森和克里克一拍即合。沃森對(duì)化學(xué)無知，對(duì)Ｘ光衍射技術(shù)更摸不到門，需要克里克的知識(shí)和大腦；而沃森有明確的目標(biāo)，終于使克里克（相對(duì)而言）專心下來。兩人除了各自不得不做的實(shí)驗(yàn)，就是在一起討論基因、核酸，核酸、基因。去得最多的地方是劍橋的“老鷹酒吧”。另外，克里克本來諱于與威爾金斯的朋友關(guān)系，并不碰DNA結(jié)構(gòu)，只是經(jīng)常督促威爾金斯，提供必要的幫助；威爾金斯當(dāng)然非常信任克里克，不時(shí)跟他分享和討論自己的進(jìn)度和遇到的問題，包括抱怨富蘭克林帶來的麻煩和委屈。殊不知，因?yàn)槲稚@匹黑馬的出現(xiàn)，一切即將變質(zhì)。

倫敦那邊，富蘭克林跟威爾金斯針尖麥芒；劍橋這邊，沃森和克里克相見恨晚。在“人和”上，國王學(xué)院已經(jīng)處于下風(fēng)。但這還不是這兩對(duì)兒之間的最大區(qū)別。富蘭克林和威爾金斯是實(shí)驗(yàn)科學(xué)家。他們的研究方法是不斷地改進(jìn)技術(shù)和儀器，以獲得高質(zhì)量的光譜圖像，然后把圖像的形狀和深淺度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，再通過復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析，得出答案。這叫“讓數(shù)據(jù)說話”，是富蘭克林的信條。

沃森和克里克的研究手段，涉及到另一個(gè)關(guān)鍵人物，那就是遠(yuǎn)在美國加州理工學(xué)院的大化學(xué)家萊納斯·鮑林（Linus Pauling，1901 - 1994）。早在二十世紀(jì)前半葉，鮑林和其他化學(xué)家就已經(jīng)闡明了分子結(jié)構(gòu)的基本原理，化學(xué)鍵形成的規(guī)律。原則上，根據(jù)生物大分子的組成，以及大分子與溶液中的水分子和各種離子之間的相互作用原理，就可以推導(dǎo)出它們的結(jié)構(gòu)。這叫“建立模型”，簡稱建模。就在1951年春天，鮑林首次演示了他推測(cè)出來的蛋白質(zhì)二維結(jié)構(gòu)的α螺旋模型（鮑林獲得了于1954年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）。這就是為什么沃森和克里克有信心，用同樣的基本原理構(gòu)建DNA模型。鮑林的《化學(xué)鍵的本質(zhì)》一書簡直是他倆的“圣經(jīng)”，實(shí)驗(yàn)室里只有一本，兩人經(jīng)常搶，到圣誕節(jié)時(shí)，克里克索性又買了一本送給沃森。

作者陳紅譯作《小獵犬號(hào)航海記》，原著作者達(dá)爾文

建模的一大挑戰(zhàn)是，遵守化學(xué)鍵基本原理的模型很可能不止一個(gè)，但哪一個(gè)是對(duì)的，仍然要靠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；反過來說，如果先參照一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就能減少可能性，省時(shí)省力。另一方面，“用數(shù)據(jù)說話”，或者類似的“有圖有真相”，其實(shí)并不簡單。如果實(shí)驗(yàn)者完全不知道自己在找什么，數(shù)據(jù)也會(huì)默默無語。胡克看見了細(xì)胞，但不等于就明白了細(xì)胞的意義；更糟糕的是，還可能想岔了，想聽什么就能聽到什么，想找什么真相，就能看到什么真相。哈索科克在精子里看到“小人”就是這種情況?？死锟水?dāng)然把這些問題都反復(fù)掂量過，他建模的一個(gè)原則，恰恰是要用盡量少的數(shù)據(jù)，以避免被太多太雜亂甚至錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)引入歧途。

理想的情形應(yīng)該是他們四人積極合作、互補(bǔ)長短、共享成果，但生活并不理想……

經(jīng)過大半年的工作，富蘭克林和戈斯林發(fā)現(xiàn)，西格納的DNA其實(shí)有兩種形態(tài)，短粗的A型和細(xì)長的B型，A型增加水分后，就會(huì)變成B型。蘭德爾為了息事寧人，趁機(jī)讓富蘭克林負(fù)責(zé)A型，威爾金斯負(fù)責(zé)B型，但西格納的DNA都?xì)w富蘭克林。

富蘭克林對(duì)同一物質(zhì)有不同形態(tài)的情形很有經(jīng)驗(yàn)，并深感興趣。她此前科研的重要成果，就是發(fā)現(xiàn)了碳的結(jié)構(gòu)可以分成“可石墨化”與“不可石墨化”兩種，機(jī)緣巧合，現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)DNA也有兩種結(jié)構(gòu)！11月，她在國王學(xué)院的內(nèi)部會(huì)議上報(bào)告了A型的X光衍射圖。沃森從威爾金斯那里打聽到消息后，專門跑到國王學(xué)院去聽了富蘭克林的講座。

沃森從不做筆記，本來對(duì)Ｘ光衍射技術(shù)的了解就是蜻蜓點(diǎn)水，還聽著聽著就走神兒，胡思亂想富蘭克林如果摘了眼鏡、變個(gè)發(fā)型該是什么樣子？回到劍橋后，克里克根據(jù)沃森提供的似是而非的信息，一周后就做出了一個(gè)DNA結(jié)構(gòu)模型：三條鏈的螺旋，磷酸在內(nèi)，堿基在外。兩人越看越滿意，馬上邀請(qǐng)威爾金斯過來參觀。威爾金斯、富蘭克林和戈林斯趕到劍橋，克里克先得意洋洋地演講了一大段化學(xué)理論，然后才慢騰騰地把模型拿出來。富蘭克林聽克里克啰嗦，火氣早就上來了，才瞟了一眼模型，就說不可能：水去哪兒了？！原來，沃森沒聽懂富蘭克林報(bào)告中所用的專業(yè)術(shù)語，模型里的水分子少了十倍?！澳Ｐ汀闭褂[黯然收?qǐng)觯瑖鯇W(xué)院幾人轉(zhuǎn)身回倫敦，一狀告到蘭德爾那里。蘭德爾向布拉格重申“君子協(xié)議”，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室只做蛋白不碰核酸。布拉格滿口答應(yīng)下來，這下子對(duì)克里克簡直忍無可忍了。他責(zé)令克里克立即放棄建模，并把拆下來的模塊打包送給威爾金斯。沃森也夾起尾巴，回實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)學(xué)Ｘ光衍射技術(shù)。

1952年

年初，富蘭克林與葛斯林一起，開始對(duì)A型DNA的衍射圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。威爾金斯沒有了珍貴的西格納DNA，一籌莫展，既做不出A型DNA，也做不出B型DNA?？死锟嗽趯?shí)驗(yàn)室里悶了沒幾天，又開始大聲嚷嚷了，因?yàn)樗蝗晃虻?，蛋白質(zhì)的α螺旋還可以接著繞，成為超螺旋，或稱”卷曲螺旋“（coiled coil）！沃森則開始搞煙草病毒的結(jié)構(gòu)研究，因?yàn)闊煵莶《纠镆灿泻怂幔徊贿^是RNA，而不是DNA，算是”曲線救國“吧！

國王學(xué)院這邊，富蘭克林鼓起勇氣向伯貝克學(xué)院的貝爾納（John Bernal，1901 -1971）打聽，能否加入他的實(shí)驗(yàn)室。貝納爾很爽快地答應(yīng)了。貝爾納也非常有名。他是老布拉格的學(xué)生，也是用X光衍射技術(shù)研究生物大分子的先驅(qū)。富蘭克林開始找機(jī)會(huì)向蘭德爾攤牌。

二月，富蘭克林向資助機(jī)關(guān)提供了一份進(jìn)展報(bào)告，里面提到，水分增加后，DNA分子會(huì)從晶體變成準(zhǔn)晶體，成為“一種螺旋結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)一定非常緊密），每個(gè)螺旋單元可能包含2、3或 4個(gè)同軸核酸鏈，磷酸基團(tuán)靠近外面”。換句話說，B型DNA是螺旋結(jié)構(gòu)。

春天將至，沃森和克里克開始緊張起來。因?yàn)轷U林應(yīng)皇家學(xué)會(huì)的邀請(qǐng)，五月份要來英國講演蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。他們擔(dān)心鮑林會(huì)去國王學(xué)院，看到那里的DNA衍射圖像，然后一舉解出DNA的結(jié)構(gòu)。 萬萬沒有料到的是，因?yàn)楣_反對(duì)冷戰(zhàn)，鮑林上了美國政府的黑名單，沒拿到護(hù)照。沃森和克里克又松了一口氣。

五月，富蘭克林外出開會(huì)時(shí)，戈斯林完成了一張B型DNA的衍射圖像，照片背面的編號(hào)是”51“。他倆把照片放到一邊，繼續(xù)A型的研究。

51號(hào)照片。這張歷史上“最漂亮的”X光衍射照片，是博士生雷蒙德·戈斯林在富蘭克林指導(dǎo)下完成的。

富蘭克林外出時(shí)，沃森和克里克在劍橋與從哥倫比亞大學(xué)來訪的查戈夫（Erwin Chargaff，1905 - 2002）討論了堿基比例問題。查戈夫分析過各種生物細(xì)胞里提取的DNA，發(fā)現(xiàn)DNA的四個(gè)堿基，A和T所占的比例總是一樣多，G與C占的比例總是一樣多。大家討論半天，仍然想不出個(gè)所以然，查戈夫冷眼旁觀，沃森不修邊幅、衣冠不整；克里克居然連哪個(gè)堿基對(duì)應(yīng)哪個(gè)結(jié)構(gòu)都搞亂了，還嘴硬，說翻翻課本就知道了唄！查戈夫心說，原來是“兩個(gè)找螺旋的推銷員??！”

富蘭克林在A型的圖像里觀察到了一些不規(guī)則的細(xì)節(jié)，推測(cè)A型其實(shí)不是螺旋。偶遇克里克時(shí)提到這個(gè)想法，克里克立馬簡單粗暴地打斷說，那是不可能的！螺旋結(jié)構(gòu)里出現(xiàn)不規(guī)則細(xì)節(jié)，很容易有其它解釋。那居高臨下的口氣，簡直讓富蘭克林厭惡。

七月份左右，蘭德爾痛快地答應(yīng)了富蘭克林換實(shí)驗(yàn)室的請(qǐng)求，并把離開時(shí)間定在1953年一月一日。一年多來繃得緊緊的神經(jīng)，總算可以松弛了！大概也是因?yàn)檫@個(gè)原因，富蘭克林很有心情地提起筆，寫了一個(gè)”訃告”，宣布DNA螺旋的死亡。她這是成心要再氣一氣威爾金斯。”訃告”雖然是戲謔的口氣，“追悼會(huì)”還真如期舉行，會(huì)議室里放滿了衍射圖像的數(shù)據(jù)分析，那些A型DNA非螺旋結(jié)構(gòu)的證據(jù)。走之前剩下的時(shí)間，就是和戈斯林一起，把這些工作寫成三篇論文發(fā)表；并把其中的精華部分，放進(jìn)給MRC的年度報(bào)告里。

我們懷著極大的遺憾宣布，DNA螺旋（晶體）已于1952年7月18日星期五去世：大劑量的Besselised注射療程無濟(jì)于事，久病不治而亡。追悼會(huì)將于下周一或周二舉行。我們希望威爾金斯博士會(huì)發(fā)表講話，紀(jì)念已故的螺旋。簽名：富蘭克林，戈斯林

威爾金斯的對(duì)策是忍辱負(fù)重，等待。富蘭克林不許他新雇來的科學(xué)家做模型，他就建議她去做膠原蛋白；他也不讓自己的學(xué)生去富蘭克林那里討回西格納的DNA。反正等不了幾天了，富蘭克林一走，一切不就可以重新開始了！除此之外，他還是三天兩頭地往劍橋跑，沃森和克里克足不出戶，卻對(duì)國王學(xué)院的動(dòng)態(tài)了如指掌。

就好像沃森和克里克的運(yùn)氣還不夠好似的。他們不希望鮑林來英國，他就沒來成；沒過幾個(gè)月，鮑林反而把兒子皮特送到劍橋來讀研究生。皮特別的能耐有限，給沃森和克里克通風(fēng)報(bào)信，真是樂此不疲。年前收到了老爹宣稱已經(jīng)破解DNA結(jié)構(gòu)的家信，趕緊送去給那兩人看。這正是沃森與克里克天天做的噩夢(mèng)?。乎U林已經(jīng)破解了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，絕不會(huì)放過核酸的！

1953年

一月28號(hào)，鮑林給布拉格和皮特各寄去一份他的DNA論文。皮特趕緊跑進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，還沒說完話，沃森就把論文搶了過去，但立即如釋重負(fù)，因?yàn)轷U林的模型也是三條鏈相繞的螺旋。更不可思議的是，大化學(xué)家還鬧了個(gè)大笑話，為了使三條鏈不相互排斥，把核酸的帶電部分都用氫原子中和了。核酸不酸了！

但論文即將發(fā)表，肯定就會(huì)有人公開指出這個(gè)錯(cuò)誤，鮑林受到刺激后，不把正確結(jié)構(gòu)解出來，是不會(huì)罷休的。沃森算了算，他們只有六個(gè)星期的領(lǐng)先時(shí)間了。他央求布拉格允許他和克里克立即重啟DNA建模工作。不為別的，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室總不能再次被鮑林搶先了吧？！鮑林首先發(fā)現(xiàn)α螺旋結(jié)構(gòu)帶來的羞辱仍然隱隱作痛，國王學(xué)院那邊又毫無生氣，布拉格別無選擇，也只能靠這兩個(gè)“推銷員”了。

1月30號(hào)，沃森拿著鮑林的論文去了國王學(xué)院。富蘭克林因?yàn)樯?，推遲了離職的時(shí)間。沃森看見她的實(shí)驗(yàn)室門半掩著，推門就進(jìn)去了。富蘭克林正在專心工作，嚇了一跳，抬頭狠狠地瞪了他一眼。沃森趕緊說鮑林的模型是錯(cuò)的，但富蘭克林一點(diǎn)不奇怪。她早就知道模型不靠譜，根據(jù)她的數(shù)據(jù)，連螺旋結(jié)構(gòu)也不是鐵板釘釘?shù)哪?，三條鏈也好，幾條鏈也罷。沃森忍不住回嘴說，如果你能學(xué)哪怕一點(diǎn)點(diǎn)理論，就知道你看見的非螺旋特征其實(shí)是螺旋材料結(jié)晶時(shí)的微小變形！他說完掉頭就跑，因?yàn)榭匆姼惶m克林好像要沖過來似的。

威爾金斯正好趕上這個(gè)尾聲，覺得沃森終于能同病相憐，體會(huì)到自己的悲慘處境了，于是又滔滔不絕地抱怨了一通。他并不知道沃森和克里克又開始做模型了，聊得高興，就把51號(hào)照片拿了出來。因?yàn)楦惶m克林要離開，戈斯林又回到威爾金斯這里，當(dāng)然也把他和富蘭克林一起做的數(shù)據(jù)都交給了威爾金斯。沃森說他“看到照片那一瞬間，我的下巴都合不攏了，脈搏一下子就沖上去了”。而且，一年多的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際工作沒有白費(fèi)，僅憑一眼，他就記住了關(guān)鍵的尺度，角度和空間大小，外加從威爾金斯那里打聽到的一些數(shù)據(jù)。

1月31號(hào)，布拉格正式同意他們重新開始建模；并批準(zhǔn)購買制作各種需要的金屬模板。

2月4號(hào)，沃森正式開始組裝模型。雖然三條鏈仍然是一種可能性，沃森決定試一下雙鏈。克里克在后面指揮，讓沃森把磷酸放在外面，把堿基放入雙鏈之間。他還邀請(qǐng)威爾金斯到劍橋來共進(jìn)午餐。

2月8日，威爾金斯應(yīng)邀而至，沃森和克里克說，他們想要重新建模，行嗎？威爾金斯能說什么呢？當(dāng)然只好勉強(qiáng)答應(yīng)了。

佩魯茨是MRC委員會(huì)的成員。幾天后，應(yīng)克里克的要求，他將1952年底的MRC報(bào)告給了沃森和克里克。國王學(xué)院和卡文迪許實(shí)驗(yàn)室都屬于MRC，這份報(bào)告不是機(jī)密，但按照不成文的規(guī)矩，佩魯茨至少應(yīng)該讓蘭德爾知道。在富蘭克林那部分，她用了一個(gè)晶體領(lǐng)域的專業(yè)詞匯，點(diǎn)明DNA對(duì)稱性的特點(diǎn)：翻轉(zhuǎn)180度之后，看起來還是一樣。就這么一個(gè)詞，克里克如醍醐灌頂，立即豁然開朗：DNA不僅是雙鏈，而且是反向雙鏈，就像一上一下的電動(dòng)扶梯！

剩下的就是把堿基放入雙鏈之間的空檔里了。這一步很像玩拼圖游戲，因?yàn)橹挥兴姆N堿基，按理說應(yīng)該很容易，但不管沃森怎么擺，就是放不好，不是太大，就是太小。正好鮑林實(shí)驗(yàn)室來的物理化學(xué)家多諾霍（Jerry Donohue，1920 - 1985）與沃森共用一個(gè)辦公室。他看了一眼沃森的堿基模板，說結(jié)構(gòu)錯(cuò)了。怎么可能呢，我這可是按照教科書的圖案制作的??？因?yàn)榻炭茣褪清e(cuò)的！果然，按照多諾霍的指點(diǎn)修改模板后，沃森立即看出A配T，G配C，大小正合適，DNA拼圖天衣無縫。

染色體在細(xì)胞核里，由DNA雙螺旋長鏈和蛋白質(zhì)構(gòu)成；DNA是遺傳物質(zhì)的載體。放大部分顯示堿基配對(duì)的結(jié)構(gòu)：A配T，G配C，大小正合適，DNA拼圖天衣無縫。

2月28號(hào)中午，克里克沖進(jìn)老鷹酒吧，大聲宣布：我們發(fā)現(xiàn)了生命的秘密！

3月7號(hào)，克里克收到威爾金斯來信，告知富蘭克林下周離開，咱們終于可以齊心協(xié)力一起干了！克里克邊讀邊看剛剛完工的模型。

在布拉格與蘭德爾的介入下，《自然》于1953年4月25日同時(shí)發(fā)表三篇論文，沃森與克里克，威爾金斯和他的合作者，最后一篇是富蘭克林和戈斯林，關(guān)于B型DNA的。沃森與克里克在文中含糊其辭地提到他們受了威爾金斯與富蘭克林等人的啟發(fā)，但并未詳細(xì)說明到底是什么樣的“啟發(fā)”，也沒有致謝。答謝中倒是提到了多諾霍關(guān)于核苷酸結(jié)構(gòu)的幫助。富蘭克林在此前已經(jīng)寫好的論文草稿中加了一句話，說自己的數(shù)據(jù)與沃森和克里克的模型相符。 她不知道，其實(shí)是沃森和克里克的模型與自己的數(shù)據(jù)相符。

斯人已去

富蘭克林在貝爾納實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)煙草病毒結(jié)構(gòu)的研究。不久，剛剛拿到博士學(xué)位的克魯格（Aaron Klug，1928 - 2016）加入了她的團(tuán)隊(duì)，開始了兩人的長期合作。在他們的共同成就的基礎(chǔ)上，克魯格于1982年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。事過境遷，富蘭克林拋棄成見，不僅經(jīng)常請(qǐng)教克里克，還與克里克夫婦一起去西班牙旅游過；她和沃森也有了共同語言：煙草病毒；沃森還幫她在美國找過資助。1956年富蘭克林旅美時(shí)開始患病，診斷為卵巢癌，1958年春在倫敦去世。

1962年，沃森，克里克和威爾金斯獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

2003年，詹姆斯·沃森在哈佛講座，紀(jì)念DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50年，并很開心地在他的不朽論文復(fù)印件上簽名留念。

三、后記

這不是一個(gè)完美的故事。跟許多科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)一樣，DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)不僅僅是沃森和克里克個(gè)人天才的發(fā)揮，而是許多科學(xué)家共同努力的結(jié)晶。多諾霍就曾調(diào)侃說，如果不是他碰巧與沃森和克里克在同一個(gè)辦公室的話，他倆還趴在那里拼湊模型呢！更何況沒有威爾金斯、富蘭克林和戈斯林，他倆哪里去找51號(hào)照片。另一方面，沃森有那么強(qiáng)烈的緊迫感，恰恰也說明，即使沒有他倆，DNA結(jié)構(gòu)也很快就會(huì)水落石出了。沃森和克里克當(dāng)然是一流的科學(xué)家，但在這個(gè)故事里，“天時(shí)地利人和”起了決定性的作用。

1968年，沃森完成了自傳《雙螺旋》，從個(gè)人角度回顧了這一發(fā)現(xiàn)過程。在克里克、威爾金斯和幾乎所有健在的當(dāng)事人的強(qiáng)烈反對(duì)下，哈佛出版社也反悔了，雖然沃森當(dāng)時(shí)就在哈佛當(dāng)教授。沃森只好另外找了一家出版社。但《雙螺旋》大獲成功，成了當(dāng)年的最暢銷書，影響至今。這本書寫得非常好，既把科學(xué)問題解釋得清清楚楚，又把科學(xué)家的個(gè)性和小心眼寫得活靈活現(xiàn)，再加上事件本身的重要性和戲劇性，可以極大地滿足讀者的求知欲和獵奇心理。但最大的影響其實(shí)在作者的意料之外。

沃森在書中把富蘭克林描述成穿著沒有品位、敏感易怒、既無知又不肯合作的死板女強(qiáng)人，但更多人讀出來的，卻是她對(duì)發(fā)現(xiàn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的不可磨滅的貢獻(xiàn)，先被他人利用再被如此貶低的荒誕，以及英年早逝的悲劇。富蘭克林反而出名了，不僅成為任何關(guān)于雙螺旋故事必不可少的主角（包括本書），而且也激起了社會(huì)對(duì)科學(xué)界丑陋傳統(tǒng)的批評(píng)，科學(xué)界的自我反思，尤其是對(duì)女科學(xué)家的偏見和排擠。

從旁人的角度看，當(dāng)年最窩囊的是威爾金斯；那段經(jīng)歷已成歷史了，最窩囊的還是他，難怪他的自傳都題為《雙螺旋中的第三者》（The Third Man of the Double Helix）。但威爾金斯至少還獲得了諾貝爾獎(jiǎng)；自始至終都在干活的戈斯林，卻只是一個(gè)歷史的注腳，雖然最基本的技術(shù)發(fā)明，最關(guān)鍵的幾張Ｘ光圖像，包括51號(hào)照片，還都是他親手做出來的呢！克里克本來覺得這種絮絮叨叨的坦白性文體太沒品味，威脅要跟沃森一刀兩斷，但后來發(fā)現(xiàn)，在讀者眼里，自己的形象還挺光彩照人，就又回心轉(zhuǎn)意了。

但DNA反向雙螺旋結(jié)構(gòu)實(shí)在是太完美太奇妙了！薛定諤問生命是什么？原來，生命是一本用DNA密碼寫成的天書！在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳”因子“90年之后，隨著雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，生命科學(xué)研究進(jìn)入了黃金時(shí)代。

~the end~