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1、雙螺旋——發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的故事6MyScience三思言論集mysci.yeah.net———————————————————————詹姆斯·沃森《雙螺旋——發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的故事》雙螺旋——發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的故事(2)7從我到實驗室的第一天起，我就知道我在一個相當長的時期內(nèi)不會離開劍橋。很快就走才是愚蠢的呢！我發(fā)覺和克里克談得很投機。在佩魯茲的實驗室里居然能找到一位懂得DNA比蛋白質(zhì)更重要的人，真是三生有幸。因而，我就不必化費很多時間學習蛋白質(zhì)X射線分析技術(shù)了。這對我來說，也是如釋重負。在午餐時，我們的交談很快就集中在基因是如何組合在一起的。在我到達后的幾天之
2、內(nèi)，我們就知道要干些什么：模仿鮑林并且以其之矛攻其之盾。鮑林在多肽方面的成就自然而然提醒克里克用同樣的方法也可以解決DNA的結(jié)構(gòu)問題。但是，只要他身邊沒有人認識到DNA乃是萬物之本的話。他與金氏學院實驗室在人事方面存在的麻煩就會使他不能開始DNA的工作。而且，即使血紅蛋白不算最重要的課題，克里克先前在卡文迪什實驗室所待的兩年肯定不能說是無所作為的，而是有成績的。當時，在蛋白質(zhì)方面不斷涌現(xiàn)出來的許多問題，很需要有人集中精力去創(chuàng)立學說。但是，現(xiàn)在克里克在實驗室老想同我討論基因問題，他也不想再把有關(guān)DNA的問題束之高閣了。要是他一周僅僅化費幾個小時考慮DNA，并幫
3、助解決一兩個非常重要的問題，我想也不會有人介意的。即使這樣，他也不打算放棄對實驗室內(nèi)其他問題的興趣。這樣，肯德魯很快就看出我不愿意幫他解決肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)問題。由于他不能結(jié)晶出大的馬肌紅蛋白，開頭，希望我能有一技之長，幫他解決這個問題。但是，很容易就可以看出我的實驗技術(shù)不如實驗室那位瑞士化學家熟練。我到劍橋大約兩星期后的一天，為了制備新的肌紅蛋白，我們到一家屠宰場去取馬的心臟。結(jié)果我們運氣好，把馬的心臟立即冷凍起來使其免遭破壞，也從而避免肌紅蛋白不能結(jié)晶。但是，后來我用了九牛二虎之力力圖拿到結(jié)晶，其結(jié)果并不比肯德魯做的成功。這在某種意義上說，倒是幫了我的忙。因
4、為如果結(jié)晶成功的話，肯德魯可能就會繼續(xù)要我做蛋白質(zhì)X射線衍射工作。我和克里克每天交談至少幾個小時，這件事并沒有遭到非議。終日浮想聯(lián)翩甚至對克里克來說也是吃不消的。當他的一些公式不得其解的時候，他常常向我問及噬菌體方面的問題。其他時間，克里克就用晶體學武裝我的頭腦。這些知識通常是需要耐心閱讀專業(yè)雜志才能獲得的。特別重要的是，我們曾認真討論了鮑林是怎樣發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)α螺旋的。不久，有人告訴我說鮑林的成功也很平常，并不是復(fù)雜的數(shù)學推理的結(jié)果。在他的文章里間或有公式出現(xiàn)，但在大多數(shù)情況下用語言敘述也就足夠了。鮑林成功的關(guān)鍵在于他運用了結(jié)構(gòu)化學的簡單定律。他發(fā)現(xiàn)α螺旋并不
5、是僅僅靠研究X射線衍射圖譜。相反地，其主要方法是探討原子之間的相互關(guān)系。不用紙和筆，他的主要工具是一組分子模型。這些模型表面上看來與學齡前兒童的玩具非常相似。因此，我們看不出為什么我們不能用同樣的方法解決DNA的問題！我們只要制作一組分子模型，開始擺弄起來就行了。我們幸運的話，DNA結(jié)構(gòu)也許是一種螺旋型的。任何別的構(gòu)型都太復(fù)雜了。還沒有排除答案是簡單的這種可能性，就擔心問題是很復(fù)雜的，那是非常愚蠢的。鮑林從來也沒有在雜亂無章的探索中取得任何成果。與克里克頭一次交談，我們就假定DNA分子含有許多有規(guī)律地直線排列的核苷酸。我們這樣的推理部分地基于簡明性這一點上。
6、雖然附近的托特（AlexanderTodd）實驗室的有機化學家認為這是核酸的基本排列方式，但那時他們還遠沒有用化學方法證明所有核苷酸之間的鍵都是一樣的。但是，如果DNA分子中的核苷酸不是有規(guī)律直線排列的話，我們就不能理解DNA分子怎么能象威爾金斯和羅莎琳德·富蘭克林指出的那樣堆積在一起而形成結(jié)晶聚合體的。因此，假定今后在這方面沒有任何新見解問世，我們把DNA的糖和磷酸骨架看成是非常有規(guī)律的，可能是解釋它的分子結(jié)構(gòu)的最好辦法。從而找到一種三維螺旋構(gòu)型，其中所有的基本結(jié)構(gòu)都處于同樣的化學環(huán)境之中。我們很快就認識到，解決DNA結(jié)構(gòu)比解決蛋白質(zhì)的α螺旋更復(fù)雜些。在α
7、螺旋中，單一的多肽鏈（許多氨基酸的集合）通過自身的基團之間的氫鍵折疊成螺旋型。但是威爾金斯曾對克里克說過，DNA分子的直徑比單獨一條多核苷鏈（許多核苷酸的集合）的直徑要大些。因此，他認為DNA是一個復(fù)雜的螺旋，其中包括幾條彼此繞在一起的多核苷酸鏈。如果真是如此，在開始認真建造模型以前，必須弄清楚多核苷酸鏈之間究竟是通過氫鍵，還是通過與負電性磷酸有關(guān)的鹽鍵維系在一起的問題。由于DNA合有四種不同的核苷酸，使問題更加復(fù)雜化了。在這個意義上，DNA并非一種有規(guī)律的分子，而是一種高度無規(guī)律的分子。但是，四種核苷酸并不是完全不同的。每種核苷酸都含有相同的糖和磷酸，獨特
8、之處在于它們的含氮堿基。這種合氮堿基要么是嘌呤（腺嘌
