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祸从口出——沃森的人生传奇

(2014-12-25 14:37:57)
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体育

分类: 教育教学

      1962年,年仅27岁的詹姆斯杜威沃森,与莫里斯威尔金斯、弗朗西斯克里克一同获得诺贝尔生理学或医学奖;2014年,迫于生活的无奈,詹姆斯杜威沃森不得不拍卖诺贝尔奖章。
原本前途似锦的科学家,晚年竟然如此落魄!
     詹姆斯杜威沃森,他有着怎样的经历?是什么导致他晚景凄凉?


成长经历
       詹姆斯杜威沃森,生于1928年4月6日,19岁毕业于芝加哥大学,获得学士学位,22岁获得博士学位,23岁赴剑桥大学攻读博士后,意图研究DNA的分子结构,27岁在《自然》杂志上以1000多个字和一副插图的短文公布了DNA双螺旋结构模型,从此成为20世纪分子生物学的带头人之一,随后赴哈佛大学执教,6年后升为教授,主要从事蛋白质生物合成的研究。40岁担任纽约长岛冷泉港实验室主任,致力于肿瘤方面的研究。他曾经是人类基因组计划的主持人。他的第一本教科书《基因的分子生物学》为生物学课本提供了新的标准。他热衷教育,积极探索利用多媒体进行教育的方法,并通过互联网设立DNA学习中心,该中心也成为冷泉港实验室的教育助手。
      2006年,沃森被美国权威期刊《大西洋月刊》评为影响美国的第68位人物。这一年,沃森的人生旅途达到了顶点。


爱鸟的少年
      七岁的沃森,从父亲手中得到第一本关于鸟的书,书中介绍了鸟类迁徙的知识。读了这本书,沃森疑惑道:鸟类是怎么从北半球飞到南半球的呢?幼鸟也能做到这一点吗?
    “为什么”成了沃森的口头禅,简单的回答已经不能满足他的要求,于是他通过阅读《世界年鉴》自己寻找答案。
     不难看出,沃森非常勤学好问,这是成为科学家不可或缺的。


转变志向
      异常天赋的沃森15岁就进入芝加哥大学深造。大学期间,凡是他喜欢的课程就学得很好,《生物学》《动物学》成绩尤其突出;凡是不喜欢的课程,他就不怎么学习,成绩自然不好。进入印第安纳大学研究生院动物系深造的时候,他本想学习鸟类学,却因没有开设该专业,转而学习遗传学。
      只因为印第安纳大学研究生院动物系没有鸟类学专业,沃森轻而易举就放弃了儿时的梦想,既没有考虑换所学校学习鸟类学专业,也没有思考学习遗传学的前景。
      可见,沃森做事全凭个人喜好,由着性子来,不顾后果。


嘲讽克里克
      双螺旋结构模型,原本是沃森和克里克共同的杰作,然而,沃森在《双螺旋》一书中写道,“我从来没有看到克里克表现过谦虚谨慎的态度……这同他现在享有的盛名毫无关系……那时,他35岁,还完全默默无闻。虽然最接近他的同事们已经认识到他思考问题敏锐、深刻,并常常向他人请教,但一般来说,他不太被别人赏识,并且许多人觉得他夸夸其谈……他偶尔也做点实验,但更多地是埋头考虑解决蛋白质结构的理论。他经常会有什么新发现,变得非常激动,立刻把它告诉任何愿意听的人。过了一、二天他经常会意识到他的理论站不住脚,于是又回到实验中去,一直到百般无聊之中又产生了对理论的新想法为止。”
      看了沃森《双螺旋》一书,克里克非常生气,从此,这对知己渐行渐远。不仅如此,书中鲍林、查伽夫等精英科学家轮番登场,他们全都在为DNA而暗中较劲;孤傲的独身女科学家富兰克林遭人排挤;科学家怕苦怕累且笨手笨脚。
      沃森这些直言不讳的言论,激怒了很多科学家,也暗示了他日后悲惨的命运。


涉嫌种族歧视
      2007年10月15日,沃森在接受采访时表示,他“对非洲的前途天生悲观”,因为“我们所有的社会政策都基于这样一个设想:非洲人的智力与我们相同,但所有试验都表明并非如此。”随后一天,沃森抵达英国进行巡回演讲时又表示,黑人不如白人聪明;有关不同种族智力水平相同的观点是一种错觉。这种说法立即引起多方猛烈抨击。
       就是这番有关种族智商的言论,让这位曾经哈佛大学的教授,这位纽约长岛冷泉港实验室主任,这位曾经带给我们无数科学新成果的天才,被迫辞职,从此,仕途黑暗。


拍卖诺贝尔奖章
      2014年12月4日,在美国纽约克里斯蒂拍卖行,被誉为“天才神童”的沃森要拍卖诺贝尔奖章,这也是第一个在生前就要卖掉诺贝尔奖的获得者。很快,一位匿名买家通过电话以四百七十六万美元拍得了沃森的诺贝尔奖章,这也是有史以来诺贝尔奖章卖出的最高价。与一年多前弗朗西斯克里克的诺贝尔奖章拍卖相比,这块奖章多卖了两百四十九万。沃森高兴的说“我本来想至少要跟克里克的价格差不多,结果大大超过了他。”
      拍卖会结束之后,这位86岁高龄的沃森在媒体的闪光灯下慢慢走到房间里面,最后一次把诺贝尔奖章拿在手中。
     “那不再是你的东西了,”有人喊道。
      不知要过多少年后,才可能再出现一位这样的天才型人物,带领人类走入未知的科学新天地……


附:DNA双螺旋结构发现史
       1947年,19岁的沃森在印第安那大学系主任的建议下,开始从事遗传学研究。当时大遗传学家赫尔曼·缪勒恰好在芝加哥大学讲授有关“突变和基因”的课,尤其是缪勒关于遗传物质必须具有自催化、异催化和突变三重性的观念,使得沃森坚信DNA才是遗传物质!1951年,沃森在意大利那不勒斯召开的会议中,听到伦敦国王大学莫里斯威尔金斯教授的报告,会上威尔金斯展示了一张表明DNA是有规则的晶体结构的X射线衍射图片。沃森意识到认识DNA的结构是解释基因作用原理的前提。同年,沃森在卡文迪什实验室遇到了志同道合的克里克,两位坚信DNA是遗传物质的科学家开始了探究DNA分子结构的历程。
      当时世界首席化学家鲍林提出了角蛋白α螺旋模型,并不断改良蛋白质的三维模型。卡文迪什实验室固执的走另外一条路,结果证明是失败的。克里克和沃森担心这种失败可能会再次发生。因为鲍林当然会意识到DNA结构将是他下一个最大的挑战。一旦他投入全部精力,肯定会有所收获。沃森写道,“在我到达后的几天之内,我们就知道要干些什么:模仿鲍林并且以其之矛攻其之盾。”要这么做,就必须有DNA的X射线图。由于卡文迪什的结晶学家只对蛋白质感兴趣,他们不得不拜访主攻DNA的伦敦国王大学。
      幸运的是,克里克与威尔金斯私交不错。作为威尔金斯助手的罗莎琳德·富兰克林是世界上最优秀的结晶学家之一,她认为鲍林用铁皮玩具似的模型解决蛋白质分子结构问题可能是运气好,而建立DNA结构的唯一办法是使用纯晶体学手段。沃森聆听了富兰克林的报告,却过于自信,没做任何笔记。在《双螺旋》中他写道,“如果我对一个课题感兴趣的话,常常会回忆起我所需要的东西。但这一次,因为我不太懂晶体学的行话,我们陷入了麻烦。”特别是他记不清富兰克林测量的DNA样品中水的精确含量。由于沃森记忆错误,几个星期后,沃森和克里克得出结论:DNA是三条链构成的螺旋结构。他们邀请了威尔金斯来看模型,富兰克林也来了。很快,沃森失误的后果就显露出来。DNA分子中水的含量几乎是他假定的十倍,这个三条链螺旋结构模型,无法符合条件。
      这次错误导致布拉格禁止沃森和克里克继续研究DNA。懊恼之余,沃森和克里克把模型装配送给了威尔金斯和富兰克林,劝说他们继续制作模型。可惜,威尔金斯和富兰克林认定构建模型不是解决DNA结构的方法。
      沃森极不情愿地转向研究烟草花叶病毒,克里克则继续研究血红蛋白。即使这样,也无法阻止他们谈论DNA。
      与此同时,伦敦国王大学也在推进他们对DNA的研究工作。1952年,富兰克林得到了最为重要的一个X射线衍射图片!她和她的研究生通过增加实验仪器的湿度,发现DNA能呈现出两种构型。当湿度足够大时,分子会伸展、变薄,产生的图片比以往任何图片都更加清晰,富兰克林称之为“B”型DNA。这一结果引起了威尔金斯的兴趣,他更加坚信DNA分子是螺旋结构。同年12月,鲍林给在剑桥读研究生的儿子彼得写信,表明DNA是一个以糖和磷酸骨架为中心的三条链的螺旋结构。沃森几乎立刻意识到这是毫无意义的。他写道,“很快就觉察到他的模型有点不对头,可又指不出错在哪里。我又仔细把示意图研究了一番,才恍然大悟。鲍林模型里的磷酸基团没有离子化……从某种意义上说,鲍林的核酸根本就不是一种酸。”
      DNA当然是一种酸!鲍林,作为当时世界上最伟大的化学家居然犯了常识性错误!
      就在这个时候,沃森从威尔金斯手上得到了一张富兰克林称为“B”型DNA的照片副本。沃森在《双螺旋》写道,“我一看照片,立刻目瞪口呆,心跳也加快了。无疑,这种图像比以前得到的图像要简单得多。而且,只有螺旋结构才会呈现在照片上是那种醒目的交叉形的黑色反射线条。”在回剑桥的火车上,沃森想在双螺旋结构和三条链结构中作出选择。最后,他决定要作一个双链模型。
      富兰克林的图片不只是清晰,每34埃就重复一次的图谱特征使沃森和克里克领悟到分子间结合角度的重要信息。更有意义的是,图像表明连接在骨架上的碱基是一个挨着一个整齐堆积的。但同时新问题也出来了,糖--磷酸骨架是在内部还是外部呢?沃森认为应该把骨架放在中心,但克里克认为两种可能都应该考虑。沃森尝试了几天,结果没有什么理由能站得住脚。沃森写道,“当我拆毁了一个使人讨厌的以骨架为中心的分子模型时,我断定花几天时间制作一个骨架在外部的模型并不会有什么害处。”
      1953年2月8日,克里克夫妻邀请威尔金斯和沃森到家里吃饭。沃森和克里克看到了国王大学一份关于研究DNA的报告,其中包括DNA的结构具有特殊的对称性。这就意味着DNA是由两条反向平行的链组成。然而,如何将碱基有机的结合在一起呢?沃森坚持“同类碱基配对”原则,该说法被卡文迪什工作室的结晶学家杰里多纳休否定了,因为沃森所参考的教科书中的碱基化学形式不正确。
     七天后,沃森突然发现两个氢键维系的A/T碱基对与至少两个氢键维系的C/G碱基对形状相同。如果碱基以这种方式结合,骨架就不会凹突不平了。而且,这种排列能够很好的解释查迦夫的发现。A只和T配对,G只和C配对,自然A的数量等于T,G、C同理。这种配对方式还说明了DNA复制机制!A、T配对,G、C配对,两条长链彼此互补。这种看法得到了多纳休的同意。
      接着,沃森迫不及待地告诉克里克这一切,“当克里克飞快地跑进Eagle酒廊,用所有在场吃午饭的人都能听得见的声音宣布我们已发现了生命的奥秘时,我感到多少有点不大舒服。”他写道。
但是,无疑他们已经成功了!
      威尔金斯和富兰克林在随后几天内将得到通知。全世界的人们也将通过1953年4月25日刊登在《自然》杂志上的一页文字获知DNA双螺旋结构的秘密。
     从此,分子遗传学的大门为人类敞开!


参考文献
【1】 《沃森与DNA:推动科学革命》,科学出版社,麦克尔赫
【2】 《双螺旋—发现DNA结构的故事》,化学工业出版社,沃森
【3】《》
 http://www.tj47zx.net/xkwz/shengwu/ziyuan/zhuanti/2005718110553.htm 
【4】 《走在生命的旋梯上--记詹姆斯杜威沃森》

                                                                                                     -----转自生命科学教育

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