DNA探索生命的螺旋发现生命的螺旋

 探索DNA双螺旋结构的竞赛(一)

鲍林在工作室中  50年代初,人们已普遍承认DNA是最重要的遗传物质,遗传信息就存储在DNA分子多核苷酸链上的4种碱基的特定序列上,进一步阐明其结构和功能已成为迫切的任务。这时,有三组科学家在进行DNA结构的研究,他们是:美国加州理工学院的鲍林,英国剑桥大学国王学院的富兰克琳与威尔金斯,剑桥大学卡文迪什实验室的沃森与克里克。这是一场实力与智慧的科学竞赛。

  鲍林白宫前举行反对核武器的演讲鲍林(1901-1994)是美国著名化学家,1931年就将量子力学用于化学领域,阐明了化学键的本质,这使他后来获得了1954年诺贝尔化学奖。1950年,他首先阐明并发现了氨基酸链的α螺旋状结构。此后,鲍林又投入了DNA结构的研究。他是最早认定DNA分子具有与氨基酸链类似的螺旋结构的科学家,而且研究的环境最优越,但他错误地认为DNA分子是由三股螺旋组成的,这使他误入歧途。

英国女生物学家富兰克琳

英国生物物理学家威尔金斯

  英国女生物学家富兰克琳(1920~1958)是最早认定DNA具有双螺旋结构的科学家,并且运用X射线衍射技术拍摄到了清晰而优美的DNA照片,为探明其结构提供了重要依据,她还精确地计算出DNA分子内部结构的轴向与距离。而英国生物物理学家威尔金斯(1916~)则计算出DNA分子螺旋的直径与长度。他们二人还对DNA分子的结构作出了确切而关键性的描述:磷酸根在螺旋的外侧,碱基在螺旋内侧。

  英国剑桥大学国王学院1946年就设立了DNA结构研究室,富兰克琳与威尔金斯拥有充足的经费和先进的技术设备,他们与成功地建立DNA双螺旋结构模型只有咫尺之遥,但却未能跨出最后也是最关键的一步。这一方面是因为他们认为探索DNA结构的惟一途径是使用晶体学和数学计算的方法,拒绝采用建立结构模型的方法;另一方面是由于人际关系等方面的因素。

富兰克琳拍摄珠DNAX射线衍射照片

发动生物学革命的物理学家  探索DNA双螺旋结构的竞赛(二)