双螺旋——发现dna结构的故事6

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1、双螺旋——发现DNA结构的故事6MyScience三思言论集mysci.yeah.net———————————————————————詹姆斯·沃森《双螺旋——发现DNA结构的故事》双螺旋——发现DNA结构的故事(2)7从我到实验室的第一天起，我就知道我在一个相当长的时期内不会离开剑桥。很快就走才是愚蠢的呢！我发觉和克里克谈得很投机。在佩鲁兹的实验室里居然能找到一位懂得DNA比蛋白质更重要的人，真是三生有幸。因而，我就不必化费很多时间学习蛋白质X射线分析技术了。这对我来说，也是如释重负。在午餐时，我们的交谈很快就集中在基因是如何组合在一起的。在我到达后的几天之

2、内，我们就知道要干些什么：模仿鲍林并且以其之矛攻其之盾。鲍林在多肽方面的成就自然而然提醒克里克用同样的方法也可以解决DNA的结构问题。但是，只要他身边没有人认识到DNA乃是万物之本的话。他与金氏学院实验室在人事方面存在的麻烦就会使他不能开始DNA的工作。而且，即使血红蛋白不算最重要的课题，克里克先前在卡文迪什实验室所待的两年肯定不能说是无所作为的，而是有成绩的。当时，在蛋白质方面不断涌现出来的许多问题，很需要有人集中精力去创立学说。但是，现在克里克在实验室老想同我讨论基因问题，他也不想再把有关DNA的问题束之高阁了。要是他一周仅仅化费几个小时考虑DNA，并帮

3、助解决一两个非常重要的问题，我想也不会有人介意的。即使这样，他也不打算放弃对实验室内其他问题的兴趣。这样，肯德鲁很快就看出我不愿意帮他解决肌红蛋白的结构问题。由于他不能结晶出大的马肌红蛋白，开头，希望我能有一技之长，帮他解决这个问题。但是，很容易就可以看出我的实验技术不如实验室那位瑞士化学家熟练。我到剑桥大约两星期后的一天，为了制备新的肌红蛋白，我们到一家屠宰场去取马的心脏。结果我们运气好，把马的心脏立即冷冻起来使其免遭破坏，也从而避免肌红蛋白不能结晶。但是，后来我用了九牛二虎之力力图拿到结晶，其结果并不比肯德鲁做的成功。这在某种意义上说，倒是帮了我的忙。因

4、为如果结晶成功的话，肯德鲁可能就会继续要我做蛋白质X射线衍射工作。我和克里克每天交谈至少几个小时，这件事并没有遭到非议。终日浮想联翩甚至对克里克来说也是吃不消的。当他的一些公式不得其解的时候，他常常向我问及噬菌体方面的问题。其他时间，克里克就用晶体学武装我的头脑。这些知识通常是需要耐心阅读专业杂志才能获得的。特别重要的是，我们曾认真讨论了鲍林是怎样发现蛋白质α螺旋的。不久，有人告诉我说鲍林的成功也很平常，并不是复杂的数学推理的结果。在他的文章里间或有公式出现，但在大多数情况下用语言叙述也就足够了。鲍林成功的关键在于他运用了结构化学的简单定律。他发现α螺旋并不

5、是仅仅靠研究X射线衍射图谱。相反地，其主要方法是探讨原子之间的相互关系。不用纸和笔，他的主要工具是一组分子模型。这些模型表面上看来与学龄前儿童的玩具非常相似。因此，我们看不出为什么我们不能用同样的方法解决DNA的问题！我们只要制作一组分子模型，开始摆弄起来就行了。我们幸运的话，DNA结构也许是一种螺旋型的。任何别的构型都太复杂了。还没有排除答案是简单的这种可能性，就担心问题是很复杂的，那是非常愚蠢的。鲍林从来也没有在杂乱无章的探索中取得任何成果。与克里克头一次交谈，我们就假定DNA分子含有许多有规律地直线排列的核苷酸。我们这样的推理部分地基于简明性这一点上。

6、虽然附近的托特（AlexanderTodd）实验室的有机化学家认为这是核酸的基本排列方式，但那时他们还远没有用化学方法证明所有核苷酸之间的键都是一样的。但是，如果DNA分子中的核苷酸不是有规律直线排列的话，我们就不能理解DNA分子怎么能象威尔金斯和罗莎琳德·富兰克林指出的那样堆积在一起而形成结晶聚合体的。因此，假定今后在这方面没有任何新见解问世，我们把DNA的糖和磷酸骨架看成是非常有规律的，可能是解释它的分子结构的最好办法。从而找到一种三维螺旋构型，其中所有的基本结构都处于同样的化学环境之中。我们很快就认识到，解决DNA结构比解决蛋白质的α螺旋更复杂些。在α

7、螺旋中，单一的多肽链（许多氨基酸的集合）通过自身的基团之间的氢键折叠成螺旋型。但是威尔金斯曾对克里克说过，DNA分子的直径比单独一条多核苷链（许多核苷酸的集合）的直径要大些。因此，他认为DNA是一个复杂的螺旋，其中包括几条彼此绕在一起的多核苷酸链。如果真是如此，在开始认真建造模型以前，必须弄清楚多核苷酸链之间究竟是通过氢键，还是通过与负电性磷酸有关的盐键维系在一起的问题。由于DNA合有四种不同的核苷酸，使问题更加复杂化了。在这个意义上，DNA并非一种有规律的分子，而是一种高度无规律的分子。但是，四种核苷酸并不是完全不同的。每种核苷酸都含有相同的糖和磷酸，独特

8、之处在于它们的含氮碱基。这种合氮碱基要么是嘌呤（腺嘌