弗朗西斯·哈利·康普頓·克(ke)里克(ke),(英文名(ming):FrancisHarryComptonCrick,1916年(nian)(nian)6月8日(ri)(ri)-2004年(nian)(nian)7月28日(ri)(ri)),英國生物(wu)學家,物(wu)理(li)(li)學家,及神經科學家。最重要的(de)成就是(shi)1953年(nian)(nian)在劍(jian)橋大(da)學卡文迪(di)許實驗(yan)室與(yu)詹姆斯·沃森共同發現了脫氧核糖(tang)核酸(DNA)的(de)雙螺旋結(jie)構。二人也(ye)因(yin)(yin)此與(yu)莫里斯·威爾金斯共同獲得(de)了1962年(nian)(nian)的(de)諾貝爾生理(li)(li)及醫(yi)(yi)學獎,這(zhe)枚獎章(zhang)現保(bao)存于(yu)百慕迪(di)再(zai)生醫(yi)(yi)學中心。2004年(nian)(nian)因(yin)(yin)大(da)腸(chang)癌病(bing)逝。他的(de)一(yi)名(ming)同事,科赫,曾感嘆道:“他臨死前還在修改一(yi)篇論文;他至死猶是(shi)一(yi)名(ming)科學家”。
1916年6月8日,弗(fu)朗西斯·克(ke)里克(ke)出生在(zai)英(ying)格蘭北漢普頓(dun)市。幼時的克(ke)里克(ke)便對科學問題充滿好奇和疑問。
他(ta)曾在(zai)倫敦大(da)學(xue)學(xue)習物理,二戰的(de)(de)爆發使他(ta)被(bei)迫(po)中斷攻(gong)讀博士的(de)(de)學(xue)習,來(lai)到英國海軍部研究制(zhi)造水雷。二戰后(hou),他(ta)對“生(sheng)物與非生(sheng)物的(de)(de)區別(bie)”產生(sheng)了濃厚興趣,但那(nei)時他(ta)在(zai)生(sheng)物學(xue)、有(you)機(ji)化(hua)學(xue)以及晶體學(xue)方面都(dou)沒有(you)什(shen)么基礎,在(zai)此(ci)后(hou)的(de)(de)幾年里他(ta)花(hua)了大(da)量的(de)(de)時間自學(xue)這(zhe)些知識,完成了從物理學(xue)家(jia)到生(sheng)物學(xue)家(jia)的(de)(de)轉變。這(zhe)是他(ta)的(de)(de)第一次學(xue)科領域(yu)轉換。
1937年,在倫敦大學(xue)(xue)學(xue)(xue)院學(xue)(xue)習,并獲得了物理學(xue)(xue)士(shi)學(xue)(xue)位(wei)。
1947年(nian),克里(li)克進(jin)入(ru)劍(jian)橋大學的斯坦格威斯實驗(yan)(yan)室參與研究(jiu)工(gong)作(zuo)。隨后又(you)加(jia)入(ru)劍(jian)橋大學卡(ka)文迪許實驗(yan)(yan)室。他的學術生(sheng)涯(ya)的一(yi)個重(zhong)要轉折是1951年(nian)與美國科學家詹(zhan)姆斯·沃森(JamesDeweyWatson)的相(xiang)遇。由于有(you)著(zhu)一(yi)致的研究(jiu)興(xing)趣(qu),兩人(ren)可說是一(yi)拍即合。盡管他們(men)都在(zai)做著(zhu)蛋白(bai)質晶體(ti)結(jie)構的研究(jiu)工(gong)作(zuo),但兩人(ren)都對(dui)“基因(yin)到底(di)是什么”感(gan)興(xing)趣(qu),他們(men)深信一(yi)旦解(jie)讀了(le)DNA的結(jie)構,對(dui)搞清遺傳的真相(xiang)將很有(you)幫助。
1952年(nian),美國(guo)化學家鮑(bao)林(lin)(lin)(lin)(LinusPauling)發表了(le)關(guan)于DNA三(san)(san)鏈(lian)模型(xing)的(de)(de)研究(jiu)報告(gao),這種模型(xing)被(bei)稱(cheng)為α螺旋。沃(wo)森(sen)與威爾(er)金(jin)斯、富蘭克(ke)林(lin)(lin)(lin)等(deng)討論了(le)鮑(bao)林(lin)(lin)(lin)的(de)(de)模型(xing)。威爾(er)金(jin)斯出示了(le)同(tong)事羅(luo)莎琳德·富蘭克(ke)林(lin)(lin)(lin)(RosalindFranklin)在(zai)一年(nian)前拍下的(de)(de)DNAX射(she)線(xian)衍射(she)照(zhao)片,沃(wo)森(sen)看(kan)出了(le)DNA的(de)(de)內部是一種螺旋形(xing)的(de)(de)結(jie)構,他立即產生了(le)一種新概念:DNA不是三(san)(san)鏈(lian)結(jie)構而應該是雙(shuang)鏈(lian)結(jie)構。
他們繼續循著這個思路深(shen)入探(tan)討,先在(zai)理論上(shang)得出一(yi)個共識:DNA是一(yi)種雙鏈螺旋(xuan)結構。隨后沃森(sen)和克里克立即行動,在(zai)實驗室中聯手開始搭(da)建DNA雙螺旋(xuan)模型,終(zhong)于在(zai)1953年(nian)3月7日(ri),將(jiang)他們想像(xiang)中的DNA模型搭(da)建成功了。
1953年(nian)4月25日,克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)和(he)沃森(sen)合作(zuo)(zuo)在頂級的(de)《自然(ran)》雜志上(shang)發(fa)表了一(yi)篇名為“核酸的(de)分子結構--DNA的(de)一(yi)種可能結構”的(de)論文。他們的(de)論文被譽為是“生物(wu)學的(de)一(yi)個(ge)標志,開(kai)創(chuang)了新的(de)時代”。在此(ci)基礎上(shang),克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)進一(yi)步分析了DNA在生命活動中(zhong)(zhong)的(de)功能和(he)定(ding)位,提(ti)出了著名的(de)中(zhong)(zhong)心(xin)法則,由此(ci)奠定(ding)了整個(ge)分子遺傳學的(de)基礎。克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)還和(he)弗(fu)農·英格冉(ran)姆(Vernon-Ingram)一(yi)道(dao),發(fa)現了遺傳物(wu)質在決定(ding)蛋(dan)白質特性上(shang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong),因此(ci)被譽為“分子生物(wu)學之父(fu)”。
由于沃森、克(ke)里克(ke)和威爾金斯在DNA分(fen)(fen)子研究方(fang)面(mian)的(de)卓越貢獻,1962年,他們三人分(fen)(fen)享了(le)諾貝(bei)爾生理學或醫學獎,獲獎原因為(wei)“發現核酸(suan)的(de)分(fen)(fen)子結(jie)構及其對生物中信息傳遞的(de)重要性(xing)”。
1966年(nian),當生物(wu)醫(yi)學(xue)的(de)(de)基(ji)礎(chu)輪廓已經被清(qing)楚地勾畫出來(lai)之(zhi)后,克里克認為是將興趣轉(zhuan)向神經科(ke)學(xue)、尤其是“意(yi)識”問(wen)題的(de)(de)時候了。1976年(nian),他來(lai)到位于風景如畫的(de)(de)加(jia)州圣迭戈的(de)(de)索爾(er)克生物(wu)研(yan)究(jiu)所(suo),開(kai)始從事對腦和意(yi)識的(de)(de)研(yan)究(jiu)——這時他已經60歲,開(kai)始科(ke)學(xue)生涯的(de)(de)第二次領域大轉(zhuan)換。
他在科(ke)學(xue)史上第一(yi)次明確提出用自然科(ke)學(xue)的辦法可以解決意識問題。因此,霍根在《科(ke)學(xue)極限》(TheEndofScience)一(yi)書中稱贊道,“只(zhi)有尼克松才能(neng)(neng)打開與中國的外交僵局;同(tong)樣(yang)的,也只(zhi)有克里克才能(neng)(neng)使意識成(cheng)為(wei)合法的科(ke)學(xue)對(dui)象”。
克里(li)克開始思考意識的(de)本質,但(dan)他并沒有走(zou)實驗的(de)道(dao)路,而(er)是決定從理(li)論研究入手。他對意識問題(ti)(ti)研究的(de)另(ling)一個特(te)點是他不僅(jin)從自己熟悉的(de)分子角度(du)研究問題(ti)(ti),還注重(zhong)從心理(li)學(xue)、神經解剖學(xue)以(yi)及神經生理(li)學(xue)等各個水(shui)平,甚(shen)至(zhi)從哲學(xue)水(shui)平來看問題(ti)(ti),以(yi)期架起連通各個領(ling)域的(de)橋梁。
20世紀90年代(dai)中期,克里(li)克在其科普著作《驚人(ren)的(de)(de)假(jia)說:靈魂的(de)(de)科學探(tan)索》中指出(chu),我們的(de)(de)思想(xiang)、意(yi)識完全可以用(yong)大腦(nao)中一些神經元的(de)(de)交互作用(yong)來解釋,這就是(shi)他提出(chu)的(de)(de)關(guan)于意(yi)識的(de)(de)“驚人(ren)假(jia)說”。
作(zuo)(zuo)為克(ke)里(li)克(ke)對(dui)意識(shi)本(ben)質(zhi)問題興(xing)趣的(de)一(yi)部分,他(ta)還(huan)研究(jiu)了(le)關于(yu)人(ren)類(lei)夢(meng)境的(de)復雜問題。當然,克(ke)里(li)克(ke)研究(jiu)的(de)目的(de)并不在(zai)(zai)夢(meng)本(ben)身,而在(zai)(zai)神(shen)經(jing)(jing)網絡。他(ta)認(ren)為只有(you)理解(jie)了(le)神(shen)經(jing)(jing)組群之間如(ru)何相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用和協同(tong)工作(zuo)(zuo),才能理解(jie)大(da)腦。神(shen)經(jing)(jing)組群之間這種復雜的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用有(you)時發生在(zai)(zai)睡眠和快速眼(yan)動中,克(ke)里(li)克(ke)希(xi)望(wang)通過研究(jiu)夢(meng)來(lai)作(zuo)(zuo)為神(shen)經(jing)(jing)交互(hu)作(zuo)(zuo)用的(de)證據(ju)。
2003年(nian)初,克里(li)(li)克在著(zhu)名的(de)(de)(de)《自然-神經(jing)科學(xue)》雜(za)志(zhi)上(shang)發表論文“意(yi)識(shi)的(de)(de)(de)框(kuang)架”,提出意(yi)識(shi)不是先天(tian)就有,而(er)是由(you)大腦中位(wei)于“扣(kou)帶前回”的(de)(de)(de)一(yi)小組神經(jing)元產生和控制(zhi)的(de)(de)(de)。他(ta)的(de)(de)(de)論文又(you)一(yi)次奠定了他(ta)的(de)(de)(de)意(yi)識(shi)問題(ti)的(de)(de)(de)制(zhi)高(gao)點,受到認知科學(xue)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)廣泛關注。這已經(jing)是他(ta)生命的(de)(de)(de)垂暮之年(nian),克里(li)(li)克為世界(jie)(jie)各地(di)的(de)(de)(de)年(nian)輕(qing)科學(xue)家吹響(xiang)了號(hao)角:腦科學(xue)還有很長的(de)(de)(de)一(yi)段路要(yao)走,但它的(de)(de)(de)吸引力和重要(yao)意(yi)義將不可(ke)避免地(di)推動它不斷(duan)前進。
在《生(sheng)命(ming)本身:起源和本質》(LifeItself:ItsOriginandNature)一(yi)書(shu)中(zhong),克里克提出(chu)直接(jie)的(de)有生(sheng)源說理論,以此(ci)來解(jie)釋生(sheng)命(ming)的(de)起源。
雖然(ran)他(ta)認為來自宇宙(zhou)空間的(de)微生(sheng)物(wu)或生(sheng)物(wu)化(hua)合(he)物(wu)是地球上生(sheng)命的(de)起源這一理(li)論(lun)仍徘徊在科學(xue)的(de)主流之(zhi)外,但由這種理(li)論(lun)引發(fa)的(de)各種支持和(he)(he)反(fan)對意(yi)見(jian)卻富有(you)啟發(fa)性和(he)(he)建設性意(yi)義。
克里克還在(zai)上世紀80年代的一本書《狂熱的追(zhui)求:對(dui)科(ke)學發(fa)現的個(ge)人見解》(WhatMadPursuit:APersonalViewofScientificDiscovery)中(zhong),以其輕(qing)松的個(ge)人風(feng)格迅速地(di)傳(chuan)遞(di)出(chu)他對(dui)于生命本身的科(ke)學知(zhi)識的熱情(qing)。盡管他沒有(you)再像(xiang)從前(qian)(qian)領導分子生物學一樣走在(zai)研究(jiu)(jiu)的最前(qian)(qian)沿,但他熱切地(di)渴望推動關于腦(nao)和意識本質的研究(jiu)(jiu)。有(you)趣的是(shi),該書由(you)唐孝威(wei)院士(shi)翻譯出(chu)版(ban)(中(zhong)國科(ke)技(ji)大學出(chu)版(ban)社,1995),唐孝威(wei)院士(shi)的興趣也(ye)是(shi)從原子彈設計轉變到腦(nao)科(ke)學。
除了在有(you)生之年對于科學作出的(de)廣(guang)泛而(er)卓越(yue)的(de)貢獻(xian),讓我(wo)們記住克(ke)里克(ke)的(de)還有(you)他(ta)的(de)科學精神和人格魅力(li)。
也(ye)許(xu)克(ke)里克(ke)并(bing)不(bu)(bu)是最聰明的(de)(de)科學家,但(dan)他(ta)卻擁(yong)有一(yi)名(ming)優秀科學家所具備的(de)(de)最重(zhong)要的(de)(de)品質:敏銳的(de)(de)洞察(cha)力(li)和堅忍不(bu)(bu)拔的(de)(de)毅力(li)。DNA雙螺旋結構并(bing)不(bu)(bu)復雜,之所以作出這個重(zhong)大發(fa)現(xian)的(de)(de)人是他(ta)和沃森(sen)而(er)不(bu)(bu)是與(yu)他(ta)們(men)同時(shi)代的(de)(de)其他(ta)科學家,用克(ke)里克(ke)自己的(de)(de)話來說,就是:“我想,詹姆斯(si)和我最值得稱贊(zan)的(de)(de)是我們(men)選對(dui)了問題并(bing)堅持不(bu)(bu)懈地(di)為(wei)之奮斗。為(wei)了找到黃金,我們(men)一(yi)路(lu)跌(die)跌(die)撞撞,總是犯錯誤,這是真(zhen)的(de)(de),但(dan)事實是我們(men)仍在(zai)一(yi)直尋找黃金。”
在生活中,這個(ge)執著(zhu)的科研者喜歡大聲講話(hua),無(wu)論是沿著(zhu)河邊散(san)步、吃(chi)飯,還是在老(lao)鷹酒廊聊(liao)天,他都(dou)一(yi)(yi)口氣能說好幾個(ge)小時。他是理想的研究(jiu)伙伴,也是真誠的朋友(you)。沃森(sen)說:“我(wo)(wo)將永遠緬(mian)懷弗朗西(xi)斯,記(ji)住他高人一(yi)(yi)籌、專注于一(yi)(yi)點的智慧,記(ji)住他對我(wo)(wo)的友(you)善和對我(wo)(wo)樹立信心的幫助”。
2001年(nian),中科(ke)院汪云(yun)九教(jiao)授曾經(jing)到(dao)圣迭戈的(de)(de)(de)(de)索爾克生物研(yan)究所訪問克里克教(jiao)授,同他探討了(le)(le)研(yan)究意識(shi)問題的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun),克里克從未到(dao)過中國(guo),但(dan)他表(biao)示了(le)(le)對(dui)東方古(gu)國(guo)的(de)(de)(de)(de)強烈興趣,他說(shuo)(shuo)可惜(xi)他的(de)(de)(de)(de)身體和腿腳已經(jing)不允(yun)許他作國(guo)際旅(lv)行了(le)(le),但(dan)他還是為《狂熱的(de)(de)(de)(de)追求》和《驚人的(de)(de)(de)(de)假說(shuo)(shuo)》中譯本寫(xie)了(le)(le)序言。
克(ke)里(li)(li)克(ke)對生(sheng)(sheng)物(wu)學中的(de)(de)(de)兩個(ge)(ge)問題很(hen)感興(xing)趣:一(yi)(yi),分子(zi)如何(he)從無生(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)變成生(sheng)(sheng)物(wu);二,大腦如何(he)產(chan)生(sheng)(sheng)思想。他(ta)后來意(yi)識到(dao)(dao)(dao)他(ta)所受到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)教(jiao)育很(hen)適合成為一(yi)(yi)名生(sheng)(sheng)物(wu)物(wu)理(li)(li)學家。當(dang)時(shi),克(ke)里(li)(li)克(ke)受到(dao)(dao)(dao)了很(hen)多(duo)來自一(yi)(yi)些(xie)著名物(wu)理(li)(li)學家,例(li)如鮑(bao)林和(he)薛定(ding)諤等人的(de)(de)(de)影響(xiang)。理(li)(li)論(lun)上(shang),共價鍵可以(yi)將(jiang)生(sheng)(sheng)物(wu)分子(zi)連接起來,成為基(ji)因的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。但是(shi)實(shi)際上(shang),生(sheng)(sheng)物(wu)學家們仍然(ran)需(xu)要知道到(dao)(dao)(dao)底是(shi)哪個(ge)(ge)分子(zi)使得整個(ge)(ge)結(jie)構具有(you)生(sheng)(sheng)命。對于克(ke)里(li)(li)克(ke)來說(shuo),只(zhi)要將(jiang)達(da)爾文(wen)從自然(ran)選擇所創造出的(de)(de)(de)進化論(lun)及孟德爾在基(ji)因方面所進行的(de)(de)(de)研究一(yi)(yi)起匯(hui)集(ji)起來,就能(neng)獲得生(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)秘密。不過當(dang)他(ta)意(yi)識到(dao)(dao)(dao)自然(ran)地形(xing)成生(sheng)(sheng)命有(you)多(duo)么困(kun)難時(shi),他(ta)說(shuo):“一(yi)(yi)個(ge)(ge)誠實(shi)的(de)(de)(de)人,不管(guan)知道多(duo)少,也只(zhi)能(neng)說(shuo)生(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)起源幾(ji)乎是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)奇(qi)跡,因為有(you)多(duo)少條件(jian)需(xu)要具備啊!”總之他(ta)稱自己為“強(qiang)烈(lie)傾向(xiang)于無神論(lun)的(de)(de)(de)懷疑論(lun)者(zhe)”。
當(dang)時(shi)(shi)許多(duo)生(sheng)(sheng)物學家(jia)(jia)已(yi)經意識(shi)到(dao),像蛋(dan)白(bai)質(zhi)這樣的(de)(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)很(hen)(hen)有可(ke)能是(shi)(shi)(shi)基因(yin)的(de)(de)(de)基礎(chu)物質(zhi)。但是(shi)(shi)(shi),蛋(dan)白(bai)質(zhi)只是(shi)(shi)(shi)結(jie)構性(xing)和(he)功(gong)能性(xing)的(de)(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi),并且很(hen)(hen)多(duo)又是(shi)(shi)(shi)酶。1940年代中,生(sheng)(sheng)物學家(jia)(jia)們已(yi)經開始(shi)發(fa)現(xian)另一(yi)種高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi):脫氧核糖核酸,這是(shi)(shi)(shi)染(ran)色體另一(yi)個重要的(de)(de)(de)結(jie)構,有可(ke)能是(shi)(shi)(shi)基因(yin)的(de)(de)(de)根源。奧斯(si)瓦爾德·埃弗(fu)里(li)及他的(de)(de)(de)同事(shi)發(fa)現(xian),細菌可(ke)以替基因(yin)添加(jia)DNA分(fen)(fen)(fen)子(zi)而造成基因(yin)表現(xian)型的(de)(de)(de)不同。可(ke)是(shi)(shi)(shi)也有證據說明DNA和(he)生(sheng)(sheng)物學家(jia)(jia)的(de)(de)(de)目標(biao)無關(guan);DNA可(ke)能只是(shi)(shi)(shi)給更重要的(de)(de)(de)蛋(dan)白(bai)質(zhi)分(fen)(fen)(fen)子(zi)提供(gong)基本的(de)(de)(de)框架而已(yi)。正在這時(shi)(shi),克(ke)里(li)克(ke)在1949年參加(jia)了(le)劍橋大學馬克(ke)斯(si)·佩魯茨的(de)(de)(de)研(yan)究小組,開始(shi)利用X射(she)線(xian)來(lai)研(yan)究蛋(dan)白(bai)質(zhi)結(jie)晶(jing)。此(ci)種研(yan)究,在理論上,提供(gong)了(le)科學家(jia)(jia)很(hen)(hen)好的(de)(de)(de)機(ji)會來(lai)徹底明白(bai)大型分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)結(jie)構,可(ke)是(shi)(shi)(shi)實際(ji)上又有太多(duo)的(de)(de)(de)技術(shu)問題,使得利用X射(she)線(xian)在當(dang)時(shi)(shi)并不適(shi)合研(yan)究分(fen)(fen)(fen)子(zi)結(jie)晶(jing)。
克(ke)(ke)里克(ke)(ke)自己學(xue)(xue)(xue)習了X射線結(jie)晶學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)數學(xue)(xue)(xue)理(li)論基礎。在這段時間內,劍橋大學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究員(yuan)正在嘗試著(zhu)確認蛋白質的(de)(de)(de)(de)最(zui)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)螺旋鏈模型—α螺旋。鮑林是第一(yi)個發現α螺旋中氨(an)基酸:旋轉=3.6的(de)(de)(de)(de)比例(li)的(de)(de)(de)(de)科學(xue)(xue)(xue)家。克(ke)(ke)里克(ke)(ke)自己目(mu)睹(du)了他同事在研(yan)究α螺旋中所犯(fan)的(de)(de)(de)(de)錯(cuo)誤,并在研(yan)究DNA的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)中成功地避免了類似的(de)(de)(de)(de)情景。
1951年(nian),克里克與威廉斯·科克倫(WilliamCochran)及泛德(VladimirVand)一(yi)起推(tui)出了螺旋(xuan)形分(fen)子的(de)(de)X射線衍(yan)射的(de)(de)數(shu)學理(li)論(lun)。從這個數(shu)學理(li)論(lun)得出的(de)(de)結(jie)果(guo)和認(ren)為含(han)有α螺旋(xuan)的(de)(de)蛋(dan)白質的(de)(de)X射線實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)正好吻合(he)。此結(jie)果(guo)在1952年(nian)的(de)(de)一(yi)期自然雜志里出版。螺旋(xuan)體衍(yan)射理(li)論(lun)對研(yan)究(jiu)DNA的(de)(de)結(jie)構很有幫助。
從1951年(nian)底開始,克(ke)里(li)克(ke)開始與沃森一起(qi)(qi)在英國劍橋大學(xue)(xue)的(de)卡文迪許實驗室里(li)工作(zuo)。他們利(li)用倫敦國王學(xue)(xue)院的(de)科學(xue)(xue)家(jia)莫里(li)斯(si)·威爾金斯(si)、雷蒙德(de)·葛斯(si)林及富蘭克(ke)林等(deng)人的(de)X射線衍射的(de)實驗結(jie)果(guo),一起(qi)(qi)提出了DNA的(de)螺旋(xuan)形結(jie)構模型,并在1953年(nian)發表研究結(jie)果(guo)。
當沃(wo)森來到(dao)(dao)劍(jian)橋時(shi),35歲(sui)的(de)克(ke)里(li)(li)克(ke)僅是一(yi)名研究生(sheng),而23歲(sui)的(de)沃(wo)森已經有了(le)博士學(xue)(xue)位,可(ke)他(ta)(ta)們(men)(men)都對(dui)分子結(jie)構如何(he)儲存遺傳信息的(de)這(zhe)(zhe)個(ge)問(wen)題很感興趣。他(ta)(ta)們(men)(men)不斷地討論(lun)著,認(ren)為他(ta)(ta)們(men)(men)有可(ke)能(neng)能(neng)猜(cai)到(dao)(dao)一(yi)個(ge)好的(de)、可(ke)以解釋這(zhe)(zhe)個(ge)問(wen)題的(de)分子結(jie)構。1951年(nian)11月(yue),威(wei)(wei)爾金斯(si)(si)與他(ta)(ta)的(de)學(xue)(xue)生(sheng)雷蒙(meng)德(de)·葛斯(si)(si)林(lin)(RaymondGosling)來到(dao)(dao)了(le)劍(jian)橋大(da)學(xue)(xue),并且提供(gong)沃(wo)森和(he)克(ke)里(li)(li)克(ke)一(yi)項非常重要的(de)實驗結(jie)果,那就是威(wei)(wei)爾金斯(si)(si)和(he)他(ta)(ta)的(de)同事亞歷山大(da)·斯(si)(si)托克(ke)斯(si)(si)(AlexanderStokes),最近從DNA的(de)X射(she)線衍(yan)射(she)的(de)實驗結(jie)果意識到(dao)(dao)DNA的(de)結(jie)構必定是螺(luo)旋形的(de)。他(ta)(ta)們(men)(men)的(de)實驗結(jie)果和(he)富蘭(lan)(lan)克(ke)林(lin)后來的(de)一(yi)堂課鼓勵沃(wo)森和(he)克(ke)里(li)(li)克(ke)繼續研究螺(luo)旋形的(de)分子結(jie)構,但是因為他(ta)(ta)們(men)(men)(特別是沃(wo)森)認(ren)為鮑林(lin)有可(ke)能(neng)會(hui)搶(qiang)在(zai)(zai)他(ta)(ta)們(men)(men)前面(mian)發(fa)(fa)表研究結(jie)果,所以在(zai)(zai)匆忙中發(fa)(fa)布一(yi)個(ge)錯(cuo)誤的(de)模(mo)型。他(ta)(ta)們(men)(men)的(de)積極性受到(dao)(dao)了(le)一(yi)定的(de)打擊;幾個(ge)月(yue)來,他(ta)(ta)們(men)(men)并沒有在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)方面(mian)做太多的(de)研究。就在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)時(shi),富蘭(lan)(lan)克(ke)林(lin)發(fa)(fa)現并指出了(le)他(ta)(ta)們(men)(men)的(de)錯(cuo)誤-DNA里(li)(li)親水的(de)磷酸鹽應該(gai)位在(zai)(zai)螺(luo)旋表面(mian),而疏水的(de)堿性部(bu)分應該(gai)位在(zai)(zai)螺(luo)旋內部(bu);而在(zai)(zai)他(ta)(ta)們(men)(men)的(de)模(mo)型中,磷酸鹽位在(zai)(zai)螺(luo)旋的(de)內部(bu),顯然是不正確的(de)。
克(ke)里(li)克(ke)向(xiang)(xiang)威爾金(jin)斯描述(shu)了他們原本(ben)模(mo)型的(de)(de)(de)錯誤,并請他與富(fu)(fu)蘭克(ke)林繼(ji)續(xu)幫(bang)助沃(wo)森和(he)克(ke)里(li)克(ke)研究DNA的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)結構(gou)。威爾金(jin)斯向(xiang)(xiang)他們提供了最新(xin)的(de)(de)(de)、還沒有(you)發表的(de)(de)(de)X射(she)線衍射(she)圖像;富(fu)(fu)蘭克(ke)林也在(zai)1952年向(xiang)(xiang)他們提供了她對這(zhe)些圖像所做的(de)(de)(de)分(fen)析(這(zhe)些分(fen)析后被包括(kuo)在(zai)她交給倫(lun)敦國王大學的(de)(de)(de)蘭德(de)爾的(de)(de)(de)一(yi)份實驗(yan)報告里(li))。這(zhe)份信(xin)息進一(yi)步(bu)地鞏固(gu)了他們對雙(shuang)螺(luo)旋、反平(ping)行的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)模(mo)型的(de)(de)(de)信(xin)心。
克里(li)(li)(li)克在1952年(nian)初曾經(jing)讓格里(li)(li)(li)菲斯試著(zhu)利用基本化學(xue)原理(li)和量子(zi)力(li)學(xue)計算一(yi)下不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)核苷酸之間的(de)(de)吸(xi)(xi)引力(li)。格里(li)(li)(li)菲斯的(de)(de)結果(guo)顯示鳥嘌(piao)呤(ling)(G)與(yu)(yu)胞(bao)嘧啶(ding)(ding)(C)互相(xiang)吸(xi)(xi)引,而腺(xian)(xian)嘌(piao)呤(ling)(A)與(yu)(yu)胸腺(xian)(xian)嘧啶(ding)(ding)(T)同(tong)(tong)(tong)樣也(ye)是同(tong)(tong)(tong)一(yi)對。此時克里(li)(li)(li)克并沒有意識到(dao)此結果(guo)的(de)(de)重要性。1952年(nian)底,查戈夫來(lai)到(dao)英國與(yu)(yu)沃森和克里(li)(li)(li)克見(jian)面,并告知他們(men)他的(de)(de)新發現(xian)(xian),也(ye)就是查戈夫法(fa)(fa)則(ze)(也(ye)稱堿基當量規(gui)則(ze))。這(zhe)條(tiao)法(fa)(fa)則(ze)內含兩(liang)(liang)個比例(li):鳥嘌(piao)呤(ling)(G)與(yu)(yu)胞(bao)嘧啶(ding)(ding)(C)的(de)(de)比例(li)為(wei)1:1,腺(xian)(xian)嘌(piao)呤(ling)(A)與(yu)(yu)胸腺(xian)(xian)嘧啶(ding)(ding)(T)的(de)(de)比例(li)也(ye)為(wei)1:1,與(yu)(yu)格里(li)(li)(li)菲斯的(de)(de)計算結果(guo)相(xiang)同(tong)(tong)(tong)。沃森后來(lai)突然意識到(dao),A:T這(zhe)一(yi)對和C:G這(zhe)一(yi)對的(de)(de)結構很相(xiang)似,它(ta)們(men)都一(yi)樣長,且每(mei)一(yi)對里(li)(li)(li)的(de)(de)兩(liang)(liang)個分(fen)子(zi)都是由氫鍵連起來(lai)的(de)(de)。沃森及克里(li)(li)(li)克在綜合(he)查戈夫等人的(de)(de)發現(xian)(xian)后完(wan)成DNA分(fen)子(zi)結構的(de)(de)研(yan)究。
沃森(sen)及(ji)克(ke)里(li)克(ke)在(zai)(zai)(zai)1953年4月25日(ri)首次(ci)在(zai)(zai)(zai)《自然雜志》公布(bu)(bu)研(yan)(yan)究結果。,卡文迪許實(shi)驗室(shi)主任(ren)勞倫斯·布(bu)(bu)拉(la)格爵士1953年5月14日(ri)于(yu)(yu)倫敦蓋(gai)茲醫學(xue)(xue)院進行演講(jiang),里(li)奇(qi)·考爾(er)德在(zai)(zai)(zai)1953年5月15日(ri)于(yu)(yu)《倫敦新聞(wen)紀(ji)事報(bao)(bao)》發(fa)表一篇(pian)文章,描(miao)述該場演講(jiang)內容。《紐約時報(bao)(bao)》于(yu)(yu)隔天進行報(bao)(bao)道,探討克(ke)里(li)克(ke)的生平(ping),文章標題(ti)為(wei)“沃森(sen)及(ji)DNA:創(chuang)造(zao)一次(ci)科學(xue)(xue)革命”。劍橋大(da)學(xue)(xue)在(zai)(zai)(zai)校生報(bao)(bao)紙《Varsity》也于(yu)(yu)1953年5月30日(ri)星期六發(fa)布(bu)(bu)短篇(pian)文章。1962年,沃森(sen)、克(ke)里(li)克(ke)及(ji)威爾(er)金斯因為(wei)DNA研(yan)(yan)究被(bei)授予(yu)諾(nuo)貝(bei)爾(er)醫學(xue)(xue)獎。
1954年,37歲的克里(li)克完成博士(shi)論文:“X-射線(xian)晶體(ti)學(xue):肽及蛋(dan)(dan)白質(zhi)”,并獲得博士(shi)學(xue)位(wei)。克里(li)克然后在(zai)紐約科技大學(xue)的實驗室工(gong)作,他在(zai)那里(li)繼續進行蛋(dan)(dan)白質(zhi)X射線(xian)晶體(ti)學(xue)的分析研究,主要目標(biao)是(shi)核(he)糖(tang)核(he)酸酶(mei)與(yu)蛋(dan)(dan)白質(zhi)生物合成機制(zhi)。
克里(li)克在發現DNA雙螺旋結構(gou)模型(xing)后,他將(jiang)焦點迅速(su)轉向生物學結構(gou)所具有的意(yi)義(yi)。1953年,沃森和克里(li)克于《自然雜志》發表另一篇文章:“它似乎可能是攜帶遺傳資(zi)訊代碼的基礎程序”。
1956年,克(ke)里克(ke)與沃(wo)森推測出小(xiao)病(bing)毒的內部結構,認為球(qiu)形病(bing)毒是由60個相(xiang)同亞基所組成,例如番茄叢生矮化病(bing)毒。
他在紐約短(duan)暫工作后,克(ke)里(li)(li)克(ke)又(you)回到劍(jian)橋大(da)學,直到1976年為止。克(ke)里(li)(li)克(ke)在這段期間搬(ban)到加州定(ding)居。克(ke)里(li)(li)克(ke)與(yu)亞歷山(shan)大(da)合作,使用X射線衍射來進(jin)行研(yan)究,例(li)如膠原(yuan)蛋白結構。
俄羅斯科(ke)學(xue)家喬治·伽莫夫組織一群科(ke)學(xue)家,針(zhen)對RNA進(jin)行研(yan)究。克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)清(qing)楚(chu)的(de)(de)(de)意識到,必(bi)須有(you)一個短(duan)序列的(de)(de)(de)核苷酸(suan)(suan)代碼(ma)來指定一個特定的(de)(de)(de)氨基酸(suan)(suan)在(zai)新蛋(dan)白質(zhi)中形成。1956年,克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)為伽莫夫的(de)(de)(de)RNA研(yan)究小(xiao)組撰寫一篇有(you)關的(de)(de)(de)遺傳(chuan)密碼(ma)問題的(de)(de)(de)論文。克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)在(zai)這篇文章中,提出蛋(dan)白質(zhi)是由大(da)約20個氨基酸(suan)(suan)所合成的(de)(de)(de)證據。
在1950年代中(zhong)期(qi)至后期(qi)之間,克里克持續研究蛋白(bai)質的(de)(de)合(he)成。到(dao)了1958年,克里克已經可(ke)以(yi)列(lie)出所有的(de)(de)蛋白(bai)質合(he)成過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)關鍵程(cheng)序。
佛(fo)朗西斯·克(ke)里克(ke)于(yu)1958年提出分子生(sheng)物學中心(xin)法則,并于(yu)1970年在《自然雜(za)志》中重(zhong)申(shen):分子生(sheng)物學的中心(xin)法則旨在詳細說明(ming)連串信息的逐(zhu)字傳(chuan)送(song),它指出遺傳(chuan)信息不能由(you)蛋白質(zhi)轉(zhuan)移到蛋白質(zhi)或核酸之中。
DNA→RNA→蛋白質