4．华生与脱氧核糖核酸的结构

詹姆士•华生（James Watson）1928年4月6日出生于伊利诺伊州的芝加哥。1943年进入芝加哥大学主修动物学，1947年获得学士学位。当他在高年级时，被薛丁格1945年所著的《何谓生命？》一书深深打动，开始对遗传学感兴趣。华生后来说：“我变得很想去发现基因的秘密”。

1950年华生在印第安纳州获得博士学位，华生到哥本哈根在国际研究会议做他的博士后研究。在1951年意大利那普勒斯的一个会议，他参加维尔金斯（已经转向生物学的核子物理学家）以X光结晶学研究DNA的复杂分子结构的一场演讲，华生立刻对此感到兴奋。在维尔金斯的演讲之前，华生就已经开始担忧基因或许有可能是不规则的，现在知道基因可以被具体化的，所以它们必定有一定规则的结构，可用一个简单的方式来解释。这项研究的关键是当维尔金斯带着华生到卡文迪许实验室时，他遇见英国物理学家弗朗西斯•克里克，并且开始和他合作。当时已经有好几个小组在做DNA研究的工作，一是英国的维尔金斯和生物物理学家弗兰克林，他们已经拍下非常清晰的X射线干涉图；一是美国著名化学家鲍林。这二个小组实际上已经搞清楚了DNA的螺旋结构。华生和克里克抓紧时间研究已经获得的数据，于1951年底提出了第一个模型。这个模型是一个由三股链组成的螺旋结构，但后来发现由于少算了DNA的含水量而设想的三股链是不对的，第一个模型失败了。

1952年7月克里克从查哥夫处得知DNA所含四种碱基含量并不相等，提出了碱基配对的思想。1953年2月他们又得到维尔金斯和弗兰克林关于DNA结构的新照片和新数据。华生决定建立一个二链成对的DNA双螺旋模型。1953年4月，他们终于将新的DNA结构模型在《自然》杂志上公之于世。这是一个成功的DNA分子结构模型，它由二条右旋但反向的链绕同一个轴盘而成，像一个螺旋形的梯子，生命的遗传密码就刻在梯子的横档上。DNA双螺旋结构模型的提出是生物学史上划时代的事件，他宣告了分子生物学的诞生，生物学已经进入了分子水平。以此为开端，生物学各个领域均发生了巨大的变化。华生、克里克和维尔金斯因此获得1962年的诺贝尔医学与生理学奖。华生1965年第一次发表基因的分子生物学，接着在1983年发表微分子生物学。在20世纪60年代，华生的影响遍及分子生物学的领域。1968年他接受冷泉港实验室领导职位。在此后8年里，他供职于哈佛大学和实验室之间。1976年他离开哈佛大学，将所有时间投入到冷泉港实验室，在他的领导下，研究焦点着重于癌症的遗传学。1981年实验室的科学家们第一次分离出引起癌症的致癌基因，因此冷泉港实验室在生物化学和形成肿瘤的基因上的研究，如同其他研究主题一样，成为国家领导研究机构之一。华生从1988年10月开始致力于人类基因的研究，直到1992年4月辞职为止。

1968年华生和他的实验室助手，比他年轻20岁的伊丽莎白刘易斯结婚，他们有两个儿子，鲁法斯和杜坎。1993年庆祝发现DNA结构的第四十周年，华生带着130 位同仁，包括法兰西斯•克里克在内，到长岛的冷泉港，回忆他第一次参观这间实验室时，“因为这里有一群极优秀的人们在这，使我得到完全的解放，他们的野心不是赚钱，而是想知道‘什么是遗传基因？’”

参考文献：

1. 曾少潜.世界著名科学家简介. 上海：科学技术文献出版社,1981.

2. 中国文化大学科技发展与人物编委会.科技发展与人物.中国文化大学出版部，2000.

3. 陈宽仁译.自然科学发展史.广文出版社，1969.

4. 程光裕.欧洲史.香港：友联出版社，1964.

5. 林成滔.科学简史.北京：中国友谊出版公司，2004.

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