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罗莎琳德·富兰克林:透过诺奖看见那美丽身影

2014/07/05 来源:科学网
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导读
1962年,美国科学家沃森与英国科学家克里克、威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,分享了诺贝尔生理学或医学奖,却鲜有人追问:明明是四个人的功劳,为什么只有三个人拿奖?


1962年,美国科学家沃森与英国科学家克里克、威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,分享了诺贝尔生理学或医学奖,却鲜有人追问:明明是四个人的功劳,为什么只有三个人拿奖?

DNA双螺旋结构在今天每个人都不陌生,除了生物课本上的彩色照片外,要获得一个立体模型也不是什么麻烦的事情。1962年,美国科学家沃森与英国科学家克里克、威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,分享了诺贝尔生理学或医学奖。

1953年4月25日,英国《自然》杂志除了发表沃森、克里克的那篇优美精练、宣告DNA分子双螺旋结构模型诞生的著名短文之外,还有罗莎琳德·富兰克琳和威尔金斯的另外两篇论文——它们以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。

却鲜有人追问:明明是四个人的功劳,为什么只有三个人拿奖?

实际上,三人获奖时,富兰克林已在4年前因卵巢癌而去世。按惯例,诺贝尔奖不授予已经去世的人。但即使她仍在人世,四人中能获奖的会是哪三位?性别差异是否会成为公平竞争的障碍?这是一个永远也不会有答案的问题。

富兰克林于1921年生于英国伦敦一个富裕的犹太人家庭,15岁时就立志要当科学家。二战后,她前往法国学习X射线衍射技术,其间发表了一些关于煤炭的研究论文,在国际上收获了一些名声,部分发现在化学工业领域获得应用。1950年,富兰克林受聘前往伦敦大学国王学院任职。

她所工作的部门是物理学家约翰·兰道尔主持的生物物理研究单位——医学研究委员会。本来富兰克林的研究主题应该是蛋白质的X射线晶体衍射,不过到了国王学院之后,兰道尔重新指派她投入脱氧核糖核酸(DNA)化学结构的研究。

当时人们已经知道了DNA可能是遗传物质,但是对于DNA的结构以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。

已经从事该项研究一段时间的男同事威尔金斯不喜欢富兰克林涉足自己的研究领域,但他又需要富兰克林的X射线衍射技术。富兰克林却始终坚持两人处于平等地位。工作之外,两人在私人生活中几乎不讲话。当时的女科学家还处处受到歧视,女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。但这没有阻挡富兰克林的研究脚步。

富兰克林非常擅长拍摄晶体的X射线衍射照片,1952年5月,她与威尔金斯的学生葛斯林一道,获得了一张B型DNA的X射线晶体衍射照片——“照片51号”。这张照片曾经被X射线晶体衍射先驱之一约翰·贝尔纳称赞为“几乎是有史以来最美的一张X射线照片”。但她并未发表研究成果,而且由于A型结构的数据仍不足以支持螺旋型,因此富兰克林继续将研究焦点放在A型DNA。

此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究,威尔金斯在富兰克林本人并不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,二人很快就领悟到了DNA的结构——两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们联结在一起。他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现。这是生物学的一座里程碑,分子生物学时代的开端。

富兰克林的贡献是毋庸置疑的。她分辨出了DNA的两种构型,并成功地拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片,但她并不在意,反而为他们的发现感到高兴,甚至发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。后来富兰克林离开了国王学院,前往同样属于伦敦大学的伯贝克学院,也并未带走她的研究成果。1956年9月,富兰克林发现腹部有两个肿瘤,并最终于1958年 4月16日因卵巢癌逝世于英国伦敦。X射线或家族遗传被认为是杀死她的两大原因。

后来沃森与克里克皆坦承,富兰克林的研究结果是建构双螺旋结构的必要线索。克里克在一篇纪念DNA结构发现40周年的文章中说道:“富兰克林的贡献没有受到足够的肯定,她清楚地阐明两种型态的DNA,并且定出A型DNA的密度、大小与对称性。”2003年,国王学院将新大楼命名为“罗莎琳德—威尔金斯馆”时,沃森在命名演说中说道:“罗莎琳德的贡献是我们能够有这项重大发现的关键。”

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