弗朗西斯(si)(si)·哈利(li)·康普頓·克(ke)里(li)克(ke),(英(ying)文(wen)名:FrancisHarryComptonCrick,1916年6月8日-2004年7月28日),英(ying)國生物學(xue)家,物理學(xue)家,及神經科(ke)(ke)學(xue)家。最重要(yao)的成(cheng)就是1953年在劍橋大學(xue)卡文(wen)迪許實驗室(shi)與詹(zhan)姆斯(si)(si)·沃森共同(tong)發現了脫氧核糖(tang)核酸(DNA)的雙螺旋結構。二人也因此與莫里(li)斯(si)(si)·威爾(er)金斯(si)(si)共同(tong)獲得了1962年的諾貝爾(er)生理及醫學(xue)獎,這枚獎章現保存于百(bai)慕(mu)迪再生醫學(xue)中心。2004年因大腸癌病逝。他(ta)的一名同(tong)事,科(ke)(ke)赫,曾感(gan)嘆道(dao):“他(ta)臨死(si)前還在修(xiu)改一篇論(lun)文(wen);他(ta)至死(si)猶是一名科(ke)(ke)學(xue)家”。
1916年6月8日,弗朗西斯·克里克出生在英(ying)格蘭(lan)北漢(han)普(pu)頓市(shi)。幼時的克里克便對(dui)科學問題(ti)充滿好(hao)奇和疑問。
他(ta)(ta)曾在倫敦大學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)習(xi)物理(li)(li),二(er)戰的(de)(de)爆發使(shi)他(ta)(ta)被迫中斷(duan)攻讀博士的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)習(xi),來到(dao)英國海軍部研究(jiu)制造水雷。二(er)戰后,他(ta)(ta)對“生物與非(fei)生物的(de)(de)區別”產生了濃厚興趣,但那(nei)時(shi)他(ta)(ta)在生物學(xue)(xue)(xue)、有(you)機化(hua)學(xue)(xue)(xue)以及(ji)晶體學(xue)(xue)(xue)方面都沒有(you)什么基(ji)礎,在此后的(de)(de)幾年(nian)里他(ta)(ta)花了大量的(de)(de)時(shi)間自(zi)學(xue)(xue)(xue)這些知識(shi),完成了從物理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)家到(dao)生物學(xue)(xue)(xue)家的(de)(de)轉變。這是他(ta)(ta)的(de)(de)第一次學(xue)(xue)(xue)科領(ling)域轉換。
1937年,在倫敦大學(xue)(xue)學(xue)(xue)院(yuan)學(xue)(xue)習,并獲得了物理學(xue)(xue)士學(xue)(xue)位。
1947年,克里克進入(ru)劍(jian)橋(qiao)大(da)學的(de)(de)(de)(de)斯坦格威(wei)斯實驗室參(can)與研(yan)究(jiu)工作。隨后又加(jia)入(ru)劍(jian)橋(qiao)大(da)學卡文迪許實驗室。他的(de)(de)(de)(de)學術生(sheng)涯的(de)(de)(de)(de)一個重要(yao)轉折(zhe)是1951年與美國科學家詹姆斯·沃森(JamesDeweyWatson)的(de)(de)(de)(de)相遇。由于有著一致的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)興趣(qu),兩(liang)人(ren)可說是一拍(pai)即合(he)。盡管他們(men)(men)都在做著蛋白質(zhi)晶體結構的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)工作,但兩(liang)人(ren)都對“基因到底是什(shen)么”感興趣(qu),他們(men)(men)深信一旦(dan)解讀(du)了DNA的(de)(de)(de)(de)結構,對搞(gao)清遺傳的(de)(de)(de)(de)真相將很有幫助。
1952年,美國化(hua)學家鮑林(LinusPauling)發表了關(guan)于DNA三(san)(san)鏈模型的(de)(de)研(yan)究報(bao)告,這種(zhong)模型被(bei)稱為α螺旋(xuan)。沃(wo)森(sen)與威爾金(jin)斯、富蘭克(ke)林等討(tao)論了鮑林的(de)(de)模型。威爾金(jin)斯出示(shi)了同事羅莎琳德·富蘭克(ke)林(RosalindFranklin)在一(yi)年前拍下的(de)(de)DNAX射線衍(yan)射照片(pian),沃(wo)森(sen)看出了DNA的(de)(de)內部是(shi)一(yi)種(zhong)螺旋(xuan)形的(de)(de)結(jie)(jie)構,他立即產(chan)生了一(yi)種(zhong)新概念:DNA不是(shi)三(san)(san)鏈結(jie)(jie)構而(er)應該(gai)是(shi)雙鏈結(jie)(jie)構。
他們繼續循著這個思(si)路深入探(tan)討(tao),先在(zai)理論上得出一個共(gong)識:DNA是一種雙鏈螺旋(xuan)(xuan)結(jie)構。隨后沃森和克里克立即行動(dong),在(zai)實驗(yan)室(shi)中聯(lian)手開始(shi)搭(da)建DNA雙螺旋(xuan)(xuan)模型,終于在(zai)1953年3月7日,將他們想像中的DNA模型搭(da)建成功了。
1953年4月25日(ri),克(ke)里克(ke)和(he)沃森合作在頂級的(de)(de)(de)《自然》雜(za)志(zhi)上(shang)發表了(le)一(yi)篇名(ming)為“核酸的(de)(de)(de)分(fen)子結(jie)構(gou)--DNA的(de)(de)(de)一(yi)種可(ke)能結(jie)構(gou)”的(de)(de)(de)論(lun)文。他(ta)們(men)的(de)(de)(de)論(lun)文被(bei)譽為是(shi)“生物學(xue)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)標志(zhi),開(kai)創(chuang)了(le)新的(de)(de)(de)時代”。在此基(ji)礎上(shang),克(ke)里克(ke)進一(yi)步分(fen)析了(le)DNA在生命活動中的(de)(de)(de)功能和(he)定位,提(ti)出(chu)了(le)著(zhu)名(ming)的(de)(de)(de)中心法則(ze),由此奠定了(le)整個(ge)分(fen)子遺傳學(xue)的(de)(de)(de)基(ji)礎。克(ke)里克(ke)還(huan)和(he)弗農·英格冉(ran)姆(Vernon-Ingram)一(yi)道,發現了(le)遺傳物質在決定蛋(dan)白質特性(xing)上(shang)的(de)(de)(de)作用,因此被(bei)譽為“分(fen)子生物學(xue)之父”。
由于沃森(sen)、克(ke)里克(ke)和(he)威爾(er)金斯(si)在DNA分(fen)子研究(jiu)方面的(de)卓越貢(gong)獻,1962年,他(ta)們(men)三人分(fen)享了諾貝爾(er)生(sheng)理學或醫學獎,獲獎原(yuan)因為“發現核酸的(de)分(fen)子結構(gou)及(ji)其對生(sheng)物中信(xin)息傳遞的(de)重要性(xing)”。
1966年,當生物(wu)醫學(xue)的(de)(de)(de)基礎輪廓已經被(bei)清楚地勾畫出(chu)來(lai)之后,克里克認為是將興(xing)趣轉向神經科學(xue)、尤(you)其是“意識(shi)”問題的(de)(de)(de)時(shi)候(hou)了。1976年,他(ta)來(lai)到位于風景(jing)如畫的(de)(de)(de)加州圣迭(die)戈的(de)(de)(de)索爾克生物(wu)研究所,開始(shi)(shi)從事對腦和(he)意識(shi)的(de)(de)(de)研究——這(zhe)時(shi)他(ta)已經60歲,開始(shi)(shi)科學(xue)生涯的(de)(de)(de)第(di)二(er)次領域大轉換。
他在科學(xue)史上第一次(ci)明確提出用自然科學(xue)的(de)辦法(fa)可以解(jie)決意識問題。因(yin)此,霍根在《科學(xue)極限(xian)》(TheEndofScience)一書中稱贊道,“只(zhi)(zhi)有(you)尼克(ke)(ke)松才能(neng)(neng)打開與中國的(de)外交僵局;同樣(yang)的(de),也(ye)只(zhi)(zhi)有(you)克(ke)(ke)里克(ke)(ke)才能(neng)(neng)使(shi)意識成為合法(fa)的(de)科學(xue)對象”。
克(ke)(ke)里克(ke)(ke)開始思考意識的(de)(de)本質,但(dan)他(ta)(ta)并沒有走實驗(yan)的(de)(de)道路,而(er)是決定從理論研(yan)究(jiu)入手。他(ta)(ta)對意識問(wen)題(ti)(ti)研(yan)究(jiu)的(de)(de)另一個(ge)特點是他(ta)(ta)不僅從自己熟(shu)悉的(de)(de)分子角(jiao)度研(yan)究(jiu)問(wen)題(ti)(ti),還(huan)注重(zhong)從心(xin)理學、神(shen)經(jing)解剖學以(yi)及(ji)神(shen)經(jing)生理學等各個(ge)水(shui)平,甚(shen)至從哲(zhe)學水(shui)平來看問(wen)題(ti)(ti),以(yi)期架起(qi)連通各個(ge)領域的(de)(de)橋(qiao)梁。
20世紀(ji)90年代(dai)中(zhong)期,克(ke)里克(ke)在其科普著(zhu)作《驚(jing)人(ren)的(de)(de)假說:靈魂(hun)的(de)(de)科學探索》中(zhong)指出,我(wo)們的(de)(de)思(si)想、意識完全可以用大腦中(zhong)一些神經元(yuan)的(de)(de)交(jiao)互作用來解釋,這就是他提出的(de)(de)關于意識的(de)(de)“驚(jing)人(ren)假說”。
作(zuo)(zuo)為(wei)克(ke)里(li)克(ke)對意(yi)識本質問題(ti)興(xing)趣的(de)(de)一(yi)部分,他還研究(jiu)(jiu)了(le)關(guan)于人類夢境的(de)(de)復雜(za)問題(ti)。當然,克(ke)里(li)克(ke)研究(jiu)(jiu)的(de)(de)目的(de)(de)并不(bu)在夢本身,而在神(shen)經(jing)網(wang)絡。他認為(wei)只(zhi)有(you)理解(jie)了(le)神(shen)經(jing)組群(qun)之間如(ru)何相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用和(he)協同工(gong)作(zuo)(zuo),才能理解(jie)大腦。神(shen)經(jing)組群(qun)之間這種(zhong)復雜(za)的(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用有(you)時發生在睡(shui)眠和(he)快速眼動中,克(ke)里(li)克(ke)希望通過研究(jiu)(jiu)夢來(lai)作(zuo)(zuo)為(wei)神(shen)經(jing)交(jiao)互(hu)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)證據。
2003年初,克(ke)里克(ke)在著名的(de)(de)(de)《自然-神(shen)經科(ke)(ke)學(xue)》雜志上發表(biao)論(lun)文“意識(shi)的(de)(de)(de)框架(jia)”,提出意識(shi)不是先天就有,而是由大腦(nao)(nao)中(zhong)位于(yu)“扣帶前(qian)回”的(de)(de)(de)一(yi)小組神(shen)經元產生和控制(zhi)的(de)(de)(de)。他的(de)(de)(de)論(lun)文又一(yi)次(ci)奠定了他的(de)(de)(de)意識(shi)問題的(de)(de)(de)制(zhi)高(gao)點,受到認(ren)知科(ke)(ke)學(xue)界(jie)的(de)(de)(de)廣(guang)泛關(guan)注(zhu)。這已(yi)經是他生命的(de)(de)(de)垂暮(mu)之年,克(ke)里克(ke)為世界(jie)各地的(de)(de)(de)年輕(qing)科(ke)(ke)學(xue)家(jia)吹響了號(hao)角:腦(nao)(nao)科(ke)(ke)學(xue)還有很長的(de)(de)(de)一(yi)段(duan)路(lu)要走,但(dan)它的(de)(de)(de)吸(xi)引力和重(zhong)要意義將不可避免地推動它不斷(duan)前(qian)進。
在《生命本身:起源(yuan)和本質》(LifeItself:ItsOriginandNature)一(yi)書中(zhong),克(ke)里克(ke)提出直(zhi)接(jie)的有生源(yuan)說理論(lun),以此來解釋生命的起源(yuan)。
雖(sui)然他認為來自(zi)宇宙(zhou)空間的微生(sheng)(sheng)(sheng)物或生(sheng)(sheng)(sheng)物化合物是地球上(shang)生(sheng)(sheng)(sheng)命的起(qi)源這一(yi)理(li)論仍徘徊在(zai)科(ke)學的主流之外,但由這種(zhong)(zhong)理(li)論引(yin)發的各種(zhong)(zhong)支持和反對意見卻富有(you)啟發性和建設性意義。
克里克還在(zai)上世紀(ji)80年代的(de)(de)(de)(de)一本(ben)書(shu)《狂熱的(de)(de)(de)(de)追求:對(dui)科(ke)學(xue)發現的(de)(de)(de)(de)個人(ren)見解》(WhatMadPursuit:APersonalViewofScientificDiscovery)中,以其輕松的(de)(de)(de)(de)個人(ren)風格迅速地傳遞出他對(dui)于(yu)生命本(ben)身的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)知識的(de)(de)(de)(de)熱情。盡管他沒有再像從(cong)前領導分子生物學(xue)一樣走(zou)在(zai)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)最前沿,但(dan)他熱切地渴望(wang)推動關于(yu)腦(nao)和意識本(ben)質的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。有趣(qu)的(de)(de)(de)(de)是,該書(shu)由唐孝威院士翻譯出版(ban)(中國科(ke)技(ji)大學(xue)出版(ban)社,1995),唐孝威院士的(de)(de)(de)(de)興(xing)趣(qu)也是從(cong)原子彈(dan)設計轉變(bian)到(dao)腦(nao)科(ke)學(xue)。
除(chu)了在有生之(zhi)年(nian)對于科學(xue)作出的廣(guang)泛而卓越的貢獻,讓我(wo)們記住克里(li)克的還有他(ta)的科學(xue)精神和(he)人格魅力。
也許克里(li)克并(bing)(bing)不是(shi)(shi)最(zui)聰明的(de)科學(xue)家,但他卻擁有一名優秀科學(xue)家所具備的(de)最(zui)重要的(de)品質(zhi):敏銳的(de)洞察力和堅忍不拔的(de)毅力。DNA雙螺(luo)旋(xuan)結構并(bing)(bing)不復雜,之所以作(zuo)出(chu)這個重大發現(xian)的(de)人是(shi)(shi)他和沃(wo)森而不是(shi)(shi)與他們同時代的(de)其他科學(xue)家,用克里(li)克自(zi)己的(de)話來(lai)說,就是(shi)(shi):“我想,詹姆斯和我最(zui)值得稱贊的(de)是(shi)(shi)我們選(xuan)對了(le)問題并(bing)(bing)堅持不懈(xie)地為之奮斗。為了(le)找到黃金,我們一路(lu)跌(die)跌(die)撞撞,總是(shi)(shi)犯(fan)錯誤,這是(shi)(shi)真的(de),但事實是(shi)(shi)我們仍在一直尋(xun)找黃金。”
在生活中(zhong),這個執著(zhu)的(de)(de)科研者喜歡大(da)聲講話,無論是沿著(zhu)河邊散步、吃(chi)飯,還是在老鷹酒廊聊天,他(ta)都(dou)一口氣(qi)能(neng)說(shuo)好幾個小時。他(ta)是理想(xiang)的(de)(de)研究伙(huo)伴,也是真誠(cheng)的(de)(de)朋友。沃森(sen)說(shuo):“我將永(yong)遠緬(mian)懷弗朗西斯,記住他(ta)高人一籌、專注于一點(dian)的(de)(de)智慧,記住他(ta)對我的(de)(de)友善和對我樹立(li)信心的(de)(de)幫助”。
2001年,中科院汪(wang)云九教授(shou)曾經到(dao)圣(sheng)迭戈的(de)(de)索爾克生物研(yan)究(jiu)所(suo)訪(fang)問克里克教授(shou),同他探討了(le)研(yan)究(jiu)意(yi)識(shi)問題的(de)(de)理論,克里克從未到(dao)過(guo)中國,但他表示了(le)對東方古國的(de)(de)強烈(lie)興趣,他說可惜他的(de)(de)身體(ti)和腿腳已經不允許(xu)他作國際旅行了(le),但他還(huan)是為《狂熱的(de)(de)追求》和《驚人的(de)(de)假說》中譯本寫了(le)序言。
克里克對(dui)(dui)生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)中的(de)(de)兩個(ge)(ge)問題很(hen)感興趣:一(yi),分子如何從無生(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)物(wu)(wu)質變成(cheng)(cheng)生(sheng)物(wu)(wu);二(er),大腦如何產生(sheng)思想。他(ta)后來意識到(dao)(dao)他(ta)所(suo)受到(dao)(dao)的(de)(de)教育很(hen)適合成(cheng)(cheng)為一(yi)名生(sheng)物(wu)(wu)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)家。當時(shi),克里克受到(dao)(dao)了(le)很(hen)多(duo)(duo)來自(zi)一(yi)些著名物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)家,例(li)如鮑林(lin)和薛(xue)定諤等人的(de)(de)影響。理(li)(li)論上(shang),共價鍵可以將生(sheng)物(wu)(wu)分子連(lian)接起(qi)來,成(cheng)(cheng)為基(ji)因的(de)(de)基(ji)礎(chu)。但是(shi)實際上(shang),生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)家們仍然需要(yao)(yao)知(zhi)道(dao)到(dao)(dao)底(di)是(shi)哪(na)個(ge)(ge)分子使(shi)得整個(ge)(ge)結構具(ju)有生(sheng)命(ming)(ming)。對(dui)(dui)于克里克來說,只要(yao)(yao)將達爾文從自(zi)然選(xuan)擇(ze)所(suo)創造出的(de)(de)進化論及孟德爾在(zai)基(ji)因方面所(suo)進行的(de)(de)研究一(yi)起(qi)匯集起(qi)來,就能獲(huo)得生(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)秘密(mi)。不過(guo)當他(ta)意識到(dao)(dao)自(zi)然地形成(cheng)(cheng)生(sheng)命(ming)(ming)有多(duo)(duo)么困難(nan)時(shi),他(ta)說:“一(yi)個(ge)(ge)誠實的(de)(de)人,不管知(zhi)道(dao)多(duo)(duo)少,也(ye)只能說生(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)起(qi)源幾乎是(shi)一(yi)個(ge)(ge)奇跡(ji),因為有多(duo)(duo)少條件(jian)需要(yao)(yao)具(ju)備啊!”總之他(ta)稱自(zi)己為“強烈傾(qing)向于無神論的(de)(de)懷疑論者(zhe)”。
當(dang)時(shi)許(xu)多(duo)生(sheng)物學(xue)(xue)家(jia)(jia)(jia)已經(jing)意識到(dao),像(xiang)蛋(dan)(dan)白質(zhi)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)高分(fen)(fen)(fen)子很(hen)(hen)有(you)可(ke)(ke)能(neng)是(shi)基(ji)因的(de)(de)基(ji)礎物質(zhi)。但是(shi),蛋(dan)(dan)白質(zhi)只(zhi)是(shi)結構(gou)性和(he)功(gong)能(neng)性的(de)(de)高分(fen)(fen)(fen)子,并(bing)且很(hen)(hen)多(duo)又是(shi)酶。1940年代中,生(sheng)物學(xue)(xue)家(jia)(jia)(jia)們已經(jing)開始(shi)發現(xian)另一種高分(fen)(fen)(fen)子:脫氧核(he)(he)糖(tang)核(he)(he)酸,這(zhe)是(shi)染色體(ti)另一個重要的(de)(de)結構(gou),有(you)可(ke)(ke)能(neng)是(shi)基(ji)因的(de)(de)根源。奧斯瓦爾(er)德(de)·埃弗里(li)及他的(de)(de)同(tong)事發現(xian),細菌可(ke)(ke)以替(ti)基(ji)因添加DNA分(fen)(fen)(fen)子而造成基(ji)因表現(xian)型的(de)(de)不同(tong)。可(ke)(ke)是(shi)也有(you)證(zheng)據(ju)說(shuo)明DNA和(he)生(sheng)物學(xue)(xue)家(jia)(jia)(jia)的(de)(de)目標(biao)無關;DNA可(ke)(ke)能(neng)只(zhi)是(shi)給更重要的(de)(de)蛋(dan)(dan)白質(zhi)分(fen)(fen)(fen)子提供(gong)基(ji)本的(de)(de)框架而已。正(zheng)在這(zhe)時(shi),克里(li)克在1949年參加了劍橋大學(xue)(xue)馬克斯·佩魯(lu)茨(ci)的(de)(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu),開始(shi)利(li)用X射(she)線來研(yan)究(jiu)蛋(dan)(dan)白質(zhi)結晶。此(ci)種研(yan)究(jiu),在理(li)論上(shang),提供(gong)了科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)(jia)很(hen)(hen)好的(de)(de)機(ji)會來徹底(di)明白大型分(fen)(fen)(fen)子的(de)(de)結構(gou),可(ke)(ke)是(shi)實際(ji)上(shang)又有(you)太(tai)多(duo)的(de)(de)技術問題,使得利(li)用X射(she)線在當(dang)時(shi)并(bing)不適合研(yan)究(jiu)分(fen)(fen)(fen)子結晶。
克里克自己(ji)學(xue)習了X射(she)線結晶學(xue)的(de)數學(xue)理論基礎。在(zai)(zai)這段時間內(nei),劍橋大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)員正在(zai)(zai)嘗試(shi)著(zhu)確認蛋白質的(de)最穩定(ding)的(de)螺(luo)(luo)旋鏈模(mo)型—α螺(luo)(luo)旋。鮑林是第一(yi)個發現α螺(luo)(luo)旋中(zhong)氨基酸:旋轉=3.6的(de)比(bi)例的(de)科學(xue)家(jia)。克里克自己(ji)目睹了他同事(shi)在(zai)(zai)研(yan)究(jiu)α螺(luo)(luo)旋中(zhong)所(suo)犯的(de)錯誤,并在(zai)(zai)研(yan)究(jiu)DNA的(de)結構中(zhong)成功地避免了類似(si)的(de)情(qing)景。
1951年,克里(li)克與威廉斯·科克倫(WilliamCochran)及泛德(VladimirVand)一(yi)起(qi)推出(chu)了螺(luo)旋(xuan)形分(fen)子的(de)X射線衍射的(de)數學理(li)論。從這個數學理(li)論得(de)出(chu)的(de)結(jie)果(guo)和認為含有α螺(luo)旋(xuan)的(de)蛋白質(zhi)的(de)X射線實(shi)驗結(jie)果(guo)正好吻合(he)。此結(jie)果(guo)在1952年的(de)一(yi)期(qi)自然(ran)雜志里(li)出(chu)版。螺(luo)旋(xuan)體衍射理(li)論對(dui)研(yan)究DNA的(de)結(jie)構很(hen)有幫助。
從(cong)1951年(nian)底開始,克里(li)(li)克開始與沃(wo)森一(yi)起(qi)在英(ying)國劍橋大學(xue)(xue)的(de)(de)卡文迪許(xu)實驗室里(li)(li)工(gong)作(zuo)。他(ta)們利用(yong)倫敦國王(wang)學(xue)(xue)院的(de)(de)科學(xue)(xue)家莫里(li)(li)斯·威爾金(jin)斯、雷蒙德·葛斯林及富蘭克林等人的(de)(de)X射(she)線衍射(she)的(de)(de)實驗結果,一(yi)起(qi)提出了DNA的(de)(de)螺旋(xuan)形結構模型,并在1953年(nian)發表研究結果。
當沃(wo)森來(lai)到(dao)(dao)劍橋時(shi),35歲的(de)(de)(de)(de)(de)克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)僅是(shi)一(yi)(yi)名研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)生,而(er)23歲的(de)(de)(de)(de)(de)沃(wo)森已經(jing)有(you)了博士(shi)學(xue)(xue)位(wei),可(ke)他(ta)們(men)都對(dui)分(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構如(ru)何儲存(cun)遺傳信(xin)息的(de)(de)(de)(de)(de)這個(ge)問(wen)題很感興趣。他(ta)們(men)不斷地討論著,認為他(ta)們(men)有(you)可(ke)能能猜到(dao)(dao)一(yi)(yi)個(ge)好的(de)(de)(de)(de)(de)、可(ke)以解釋這個(ge)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構。1951年11月,威爾金(jin)斯與他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)生雷蒙德·葛斯林(lin)(RaymondGosling)來(lai)到(dao)(dao)了劍橋大(da)學(xue)(xue),并且提供沃(wo)森和(he)克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)一(yi)(yi)項非常重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)實驗結(jie)(jie)果,那(nei)就是(shi)威爾金(jin)斯和(he)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)同事亞(ya)歷山大(da)·斯托(tuo)克(ke)(ke)斯(AlexanderStokes),最近從DNA的(de)(de)(de)(de)(de)X射線衍射的(de)(de)(de)(de)(de)實驗結(jie)(jie)果意識到(dao)(dao)DNA的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構必定(ding)是(shi)螺(luo)旋(xuan)形的(de)(de)(de)(de)(de)。他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)實驗結(jie)(jie)果和(he)富蘭克(ke)(ke)林(lin)后來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)堂(tang)課鼓(gu)勵沃(wo)森和(he)克(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)繼續(xu)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)螺(luo)旋(xuan)形的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構,但(dan)是(shi)因為他(ta)們(men)(特別是(shi)沃(wo)森)認為鮑林(lin)有(you)可(ke)能會搶在(zai)(zai)(zai)他(ta)們(men)前面發表研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)結(jie)(jie)果,所以在(zai)(zai)(zai)匆忙中發布(bu)一(yi)(yi)個(ge)錯(cuo)誤的(de)(de)(de)(de)(de)模型。他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)積極性受到(dao)(dao)了一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)打(da)擊;幾個(ge)月來(lai),他(ta)們(men)并沒(mei)有(you)在(zai)(zai)(zai)這方面做(zuo)太多的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。就在(zai)(zai)(zai)這時(shi),富蘭克(ke)(ke)林(lin)發現并指出了他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)錯(cuo)誤-DNA里(li)親(qin)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)磷酸鹽應(ying)該位(wei)在(zai)(zai)(zai)螺(luo)旋(xuan)表面,而(er)疏水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)堿(jian)性部(bu)分(fen)應(ying)該位(wei)在(zai)(zai)(zai)螺(luo)旋(xuan)內部(bu);而(er)在(zai)(zai)(zai)他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)模型中,磷酸鹽位(wei)在(zai)(zai)(zai)螺(luo)旋(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu),顯然是(shi)不正確的(de)(de)(de)(de)(de)。
克里(li)克向威爾金斯描述(shu)了他(ta)(ta)們(men)原本模(mo)型的(de)錯誤,并請(qing)他(ta)(ta)與(yu)富蘭(lan)(lan)克林(lin)(lin)繼續幫(bang)助沃森和(he)克里(li)克研(yan)究(jiu)DNA的(de)分子(zi)結(jie)構。威爾金斯向他(ta)(ta)們(men)提供了最新(xin)的(de)、還沒有發表(biao)的(de)X射(she)線衍射(she)圖(tu)像(xiang);富蘭(lan)(lan)克林(lin)(lin)也在1952年(nian)向他(ta)(ta)們(men)提供了她對(dui)這些圖(tu)像(xiang)所做的(de)分析(這些分析后被包(bao)括在她交給倫敦國王大學(xue)的(de)蘭(lan)(lan)德爾的(de)一份實驗(yan)報告里(li))。這份信息進一步地鞏固了他(ta)(ta)們(men)對(dui)雙螺旋、反(fan)平(ping)行的(de)分子(zi)模(mo)型的(de)信心(xin)。
克(ke)里克(ke)在1952年(nian)初曾經讓格里菲斯試著(zhu)利用基(ji)本化(hua)學原理和(he)(he)量子力學計算一下不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)核苷(gan)酸之(zhi)間的(de)(de)(de)吸(xi)引(yin)力。格里菲斯的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)顯示鳥嘌(piao)呤(ling)(ling)(G)與(yu)胞嘧啶(ding)(C)互(hu)相(xiang)(xiang)吸(xi)引(yin),而(er)腺(xian)嘌(piao)呤(ling)(ling)(A)與(yu)胸腺(xian)嘧啶(ding)(T)同(tong)(tong)樣也(ye)是同(tong)(tong)一對。此時克(ke)里克(ke)并沒有意識(shi)到此結(jie)果(guo)(guo)的(de)(de)(de)重要性。1952年(nian)底,查戈夫(fu)來到英(ying)國與(yu)沃(wo)森和(he)(he)克(ke)里克(ke)見面,并告知他們他的(de)(de)(de)新發(fa)現,也(ye)就是查戈夫(fu)法則(ze)(ze)(也(ye)稱(cheng)堿基(ji)當量規則(ze)(ze))。這條法則(ze)(ze)內含兩個(ge)比(bi)例:鳥嘌(piao)呤(ling)(ling)(G)與(yu)胞嘧啶(ding)(C)的(de)(de)(de)比(bi)例為1:1,腺(xian)嘌(piao)呤(ling)(ling)(A)與(yu)胸腺(xian)嘧啶(ding)(T)的(de)(de)(de)比(bi)例也(ye)為1:1,與(yu)格里菲斯的(de)(de)(de)計算結(jie)果(guo)(guo)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)。沃(wo)森后(hou)來突然意識(shi)到,A:T這一對和(he)(he)C:G這一對的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)很相(xiang)(xiang)似,它們都一樣長(chang),且每(mei)一對里的(de)(de)(de)兩個(ge)分子都是由氫(qing)鍵連起來的(de)(de)(de)。沃(wo)森及克(ke)里克(ke)在綜合查戈夫(fu)等人的(de)(de)(de)發(fa)現后(hou)完成DNA分子結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)研究。
沃森(sen)及(ji)克(ke)里克(ke)在(zai)1953年(nian)4月(yue)25日(ri)(ri)首次在(zai)《自然雜志(zhi)》公布(bu)研究結(jie)果。,卡文(wen)迪許實驗(yan)室主任勞倫(lun)斯(si)·布(bu)拉格爵(jue)士1953年(nian)5月(yue)14日(ri)(ri)于(yu)(yu)倫(lun)敦(dun)蓋茲醫學(xue)(xue)院進行(xing)演講,里奇(qi)·考(kao)爾(er)德在(zai)1953年(nian)5月(yue)15日(ri)(ri)于(yu)(yu)《倫(lun)敦(dun)新(xin)聞(wen)紀事報(bao)》發表一篇文(wen)章,描(miao)述該場演講內容。《紐約時報(bao)》于(yu)(yu)隔天進行(xing)報(bao)道,探討克(ke)里克(ke)的(de)生平,文(wen)章標題為(wei)“沃森(sen)及(ji)DNA:創(chuang)造一次科學(xue)(xue)革命”。劍橋大學(xue)(xue)在(zai)校生報(bao)紙《Varsity》也于(yu)(yu)1953年(nian)5月(yue)30日(ri)(ri)星期六發布(bu)短篇文(wen)章。1962年(nian),沃森(sen)、克(ke)里克(ke)及(ji)威爾(er)金(jin)斯(si)因(yin)為(wei)DNA研究被(bei)授予諾貝爾(er)醫學(xue)(xue)獎。
1954年(nian),37歲的(de)克(ke)(ke)里克(ke)(ke)完成(cheng)博(bo)士論文:“X-射線晶體學(xue)(xue):肽及蛋(dan)白質(zhi)(zhi)”,并獲得博(bo)士學(xue)(xue)位。克(ke)(ke)里克(ke)(ke)然后在(zai)紐約科技大學(xue)(xue)的(de)實驗(yan)室工作,他(ta)在(zai)那里繼續進行(xing)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)X射線晶體學(xue)(xue)的(de)分(fen)析研究,主要目標是核(he)糖核(he)酸酶與蛋(dan)白質(zhi)(zhi)生物(wu)合成(cheng)機制。
克里克在(zai)發(fa)(fa)現DNA雙(shuang)螺(luo)旋結構(gou)模型后,他將焦點迅速轉(zhuan)向生物(wu)學結構(gou)所具有的意義。1953年,沃森和克里克于《自然雜志(zhi)》發(fa)(fa)表另一篇(pian)文章:“它似(si)乎可能(neng)是攜帶遺傳資訊(xun)代碼的基礎程序(xu)”。
1956年(nian),克里克與沃(wo)森推(tui)測出(chu)小病毒的內部結構,認為球形病毒是(shi)由60個相同亞基(ji)所組成(cheng),例如番茄叢生矮化病毒。
他(ta)在(zai)紐(niu)約短暫工(gong)作(zuo)后,克(ke)里(li)(li)克(ke)又回到劍橋大(da)(da)學(xue),直到1976年為止。克(ke)里(li)(li)克(ke)在(zai)這段期(qi)間搬到加州定居。克(ke)里(li)(li)克(ke)與亞歷山(shan)大(da)(da)合作(zuo),使用(yong)X射(she)線衍射(she)來進行(xing)研究,例如膠(jiao)原蛋白結構。
俄(e)羅斯科學(xue)家(jia)喬治·伽(jia)莫(mo)(mo)夫(fu)組(zu)(zu)織一群科學(xue)家(jia),針對RNA進(jin)行(xing)研(yan)(yan)究。克(ke)(ke)里克(ke)(ke)清楚的(de)(de)意識到,必須有一個短(duan)序列的(de)(de)核苷酸(suan)代碼來指定一個特(te)定的(de)(de)氨(an)基(ji)酸(suan)在新蛋(dan)白(bai)質(zhi)中形成(cheng)。1956年,克(ke)(ke)里克(ke)(ke)為伽(jia)莫(mo)(mo)夫(fu)的(de)(de)RNA研(yan)(yan)究小組(zu)(zu)撰(zhuan)寫一篇(pian)有關的(de)(de)遺傳密(mi)碼問題的(de)(de)論文。克(ke)(ke)里克(ke)(ke)在這篇(pian)文章(zhang)中,提出蛋(dan)白(bai)質(zhi)是由(you)大約20個氨(an)基(ji)酸(suan)所合成(cheng)的(de)(de)證據。
在1950年代中期(qi)至后(hou)期(qi)之間(jian),克里(li)克持續研(yan)究蛋(dan)白質的合成(cheng)。到了1958年,克里(li)克已(yi)經可以列出所(suo)有的蛋(dan)白質合成(cheng)過程(cheng)中的關鍵程(cheng)序(xu)。
佛朗西斯·克里(li)克于1958年提出分子生物(wu)學中(zhong)心法則,并于1970年在(zai)《自然雜志》中(zhong)重(zhong)申:分子生物(wu)學的(de)中(zhong)心法則旨在(zai)詳細(xi)說明連串信(xin)息的(de)逐(zhu)字傳送,它指出遺傳信(xin)息不能(neng)由(you)蛋(dan)白質轉移到蛋(dan)白質或(huo)核酸(suan)之中(zhong)。
DNA→RNA→蛋白質(zhi)