现在,再转回到过去。1966年在冷泉港举办的遗传密码会议中,弥漫着一股大功告成的气氛。密码已然破解,我们也大致知道DNA如何通过它所指定的蛋白质来控制生命的程序。有些老手认为应该开始研究基因以外的事物。克里克决定跨入神经生物学,他向来不畏艰难,而且对人类大脑的运作特别感兴趣。布雷纳转而研究发育生物学,选择钻研简单的线虫(Nematode worm),因为他相信科学家可以借由研究这种简单的生物,揭露基因与发育之间的关联。
1966年在冷泉港举办的遗传密码会议中,弥漫着一股大功告成的气氛。密码已然破解,我们也大致知道DNA如何通过它所指定的蛋白质来控制生命的程序。有些老手认为应该开始研究基因以外的事物。克里克决定跨入神经生物学,他向来不畏艰难,而且对人类大脑的运作特别感兴趣。
当时对编码计划感兴趣的科学家大半可以挤入这个限制在20人的俱乐部,可见那时的DNA-RNA学界真的很小。伽莫夫轻易就替非生物学家的好友、物理学家特勒(Edward Teller)找到一个位置,由他负责研究亮氨酸(leucine, LEU),我则引介费曼(Richard Feynman)来研究甘氨酸(glycine, GLY)。费曼任职于加州理工学院,是极富创意的物理学家,他在研究原子力遇到挫折时,经常到生物大楼来找我。
伽莫夫在1934年离开苏联来到美国。在1948年的一篇论文中,他解释宇宙中有大量不同的化学元素,跟在大爆炸(Big Bang)早期阶段发生的热核过程有关。这个研究是由伽莫夫和他指导的研究生阿尔法(Ralph Alpher)所作的,所以署名应该是“阿尔法与伽莫夫”,但是伽莫夫却决定将他朋友贝特(Hans Bethe)的名字加上去,贝特无疑是位极为出色的物理学家,但是对这项研究丝毫没有贡献。生性爱开玩笑的伽莫夫对于这篇论文能署名为“Alpher, Bethe, and Gamow”(读音极似希腊字母α、β和γ),又刚好在4月1日愚人节发表,感到非常高兴。至今,宇宙学家仍将这篇论文称为αβγ(Alp[...]
我和克里克发表关于双螺旋的说明后不久,陆续收到俄罗斯出身的知名理论物理学家伽莫夫(George Gamow)的来信。他总是亲笔写信,还会加一些漫画和涂鸦,有些与内容有关,有些没多大关系。他在信上的署名总是一个简单的“Geo”(后来我们才发现它的发音是jo)。
双螺旋的发现敲响了生机论的丧钟。认真的科学家,甚至有宗教信仰的科学家都已发现,要对生命有完整的了解,不需要寻找新的自然定律。生命不过就是物理与化学——尽管是极为精密复杂的物理与化学。接下来的工作是要找出,生命如何上演出隐藏在DNA中的密码脚本。细胞的分子机器如何读取DNA分子携带的讯息?
同时,惟一两位具有远见、知道要寻找DNA三维结构的化学家,又犯了策略上的错误:富兰克林不愿建构模型,泡令则忽略了有关DNA的现有文献,特别是查加夫所发表的DNA碱基组成数据。1952年巴黎的生化会议后,泡令和查加夫还曾同船越过大西洋,两人却不投缘。泡令习惯于自己总是对的,而且相信自己可以用基本原理来解开任何化学问题。他的自信通常很有道理。冷战期间,他是批评美国核武器发展计划的主要人士,有一次在发表演说后,FBI警员质问他怎么知道原子弹含有多少钸?泡令傲然答道:“没人告诉我,我自己想出来的。”在其后的几个月,克里克和我(虽然我没那么热衷)乐得把我们的模型拿给川流不息、充满好奇的科学家们看。然而,[...]
化学家托德是最早看到我们这个模型的人之一。基因的本质如此简单,让他非常惊喜。然而,稍后他必然曾扪心自问,为什么自己的实验室在建立DNA链的一般化学结构后,未能进一步研究这些链在三维空间的组成方式,反而让由生物学家和物理学家组成的双人组找出这种分子的本质,这两人对大学程度的化学甚至都不是那么了解。然而话说回来,这正是我们成功的关键,至少是部分关键:我和克里克之所以能率先获得双螺旋的结论,正是因为当时大多数的化学家认为,DNA的分子太大,无法用化学分析来了解。
腺嘌呤的确与胸腺嘧啶连结,而鸟嘌呤也与胞嘧啶连结,但是它们并非通过平坦的表面形成分子三明治。当克里克抵达时,他很快就了解了状况,并且认同我的碱基配对(base-pairing)方式。而且他当下就发现,这会造成双螺旋的双股以相反方向连接。
这真是令人难忘的时刻,我们觉得这次肯定对了。这么简单美丽的构造,绝对错不了。最令我们兴奋的是碱基序列沿着双链排列的互补特性,只要知道一条链上的序列(碱基的顺序),自然就能推知另一条链上的序列。这显然是细胞分裂前染色体在进行复制时,基因的遗传讯息能精准重现的原因。
克里克对重要问题的错综复杂总是非常着迷。小时候,他老爱问问题,被问腻的双亲只好买一套儿童百科全书给他,希望能满足他的好奇心,结果这反而让他没有安全感,他告诉母亲,他怕长大时,所有的事物都已被人发现,而他将无事可做。母亲向他保证,日后一定还会有一两件事等着他发现。事后证明她说的很准。
薛定谔认为,我们可以从储存与传递生物信息的观点来思索生命。因此,染色体只是信息的携带者。由于每个细胞都要容纳这么多的信息,因此这些信息必须压缩成薛定谔所谓的“遗传密码脚本”(hereditary code-script),植入染色体的分子结构内。要了解生命,就必须辨识这些分子,破解它们的密码。他甚至臆测,了解生命(包括找到基因)说不定能让我们超越当时所知的物理定律。薛定谔这本著作的影响甚巨,日后许多在分子生物学这出大戏的序幕中成为要角的人物,包括我和克里克(他先前是物理学者)在内,都拜读过这本书,而且深受感动
这么伟大的物理学家竟会花时间写生物学的书,引起了我的兴趣。当时我和大多数的人都认为,化学与物理学才是“真正的”科学,而理论物理学更是科学翘楚。
遗传学家在了解到,想要搜寻人类行为特征的遗传模式,无论是达文波特的“低能”或高尔顿的“天才”,在科学上都行不通后,早已放弃了这个目标。现在遗传学家的重点是基因,以及基因在细胞内的运作。20世纪30年代与40年代,能更有效地研究生物分子的新科技问世之后,科学家终于可以试着破解最大的生物谜团:基因的化学性质究竟为何?
与达尔文分别独立发现了自然选择论的华莱士(Alfred Russel Wallace)在1912年谴责优生学为“傲慢的科学传道权谋,只会造成阻碍与干扰”。因研究果蝇闻名的摩根以“科学理由”辞去优生学记录室的科学理事职位。约翰霍普金斯大学的柏尔(Raymond Pearl)于1928年写道:“优生学家与遗传学最确定的事实背道而驰
1939年,战争迫近,纳粹引进安乐死。绝育太麻烦,而且,何必浪费食物呢?收容所里的人被视为“无用的食客”。于是纳粹把问卷发给各精神病院,要求专家小组在自己认为“不值得存活”的病人档案上作十字记号。在回收问卷后,有7.5万人被画上标记,于是他们发展出毒气室这种集体谋杀的技术。接下来,纳粹将所谓“不值得存活”的定义扩及整个种族,包括吉普赛人,特别是犹太人。纳粹优生运动发展到极致时,就造成了后来的“大屠杀”
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