Rosalind Franklin
Rosalind Franklin(1920~1958)拍摄到的DNA晶体照片,为双螺旋结构的建立起到了决定性作用。但“科学玫瑰”没等到分享荣耀,在研究成果被承认之前就已凋谢。Franklin生于伦敦一个富有的犹太人家庭,15岁就立志要当科学家,但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学,专业是物理化学。1945年,当获得博士学位之后,她前往法国学习X射线衍射技术。她深受法国同事的喜爱,有人评价她“从来没有见到法语讲得这么好的外国人。”
1951年,她回到英国,在剑桥大学国王学院取得了一个职位。那时人们已经知道了脱氧核糖核酸(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。就在这时,Franklin加入了研究DNA结构的行列,然而当时的环境相当不友善。她开始负责实验室的DNA项目时,有好几个月没有人干活。同事Wilkins不喜欢她进入自己的研究领域,但他在研究上却又离不开她。他把她看做搞技术的副手,她却认为自己与他地位同等,两人的私交恶劣到几乎不讲话。当时的剑桥,对女科学家的歧视处处存在,女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外,而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。
Franklin在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视人体,而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后,会形成样一种特定的明暗交替的衍射图形。不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。Franklin精于此道,她成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。
Wilkins在Franklin不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,整日焦虑于DNA结构发现的Watson和Crick立即领悟到了现在已经成为众所周知的事实——两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们连结在一起。他们在1953年5月25日出版的英国《Nature》杂志上报告了这一发现。双螺旋结构显示出DNA分子在细胞分裂时能够自我复制,完善地解释了生命体要繁衍后代,物种要保持稳定,细胞内必须有遗传属性和复制能力的机制。这是生物学的一座里程碑,分子生物学时代的开端,怎样评价其重要性都不过分。
在1953年2月底,33岁的Franklin已经在日记中写道,DNA具有两条链的结构。这时她已经确认这个生物分子具有两种形式,链外面有磷酸根基团。1953年3月17日,当Franklin将研究结果整理成文打算发表时,发现Watson和Crick破解DNA结构的消息已经出现在新闻简报中。4月2日,Watson、Crick和Wilkins的文章送交《Nature》杂志,4月25日发表,接着他们在5月30日的《Nature》杂志上又发表了“DNA的遗传学意义”一文,更加详细地阐述了DNA双螺旋模型在功能上的意义。1953年初, Watson和Crick构建出DNA分子双螺旋结构模型,而此时Franklin对这一进展并不知情。她更不知道的是,Watson和Crick曾看过她拍摄的能验证DNA双螺旋结构的X射线晶体衍射照片,并由此获得了重要启发。
Franklin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。Watson和Crick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,还在《Nature》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。
Watson在1968年出版的《双螺旋》一书中坦承,“Franklin没有直接给我们她的数据”。而Crick在很多年后也承认,“她离真相只有两步”。目前,科技界对Franklin的工作给予较高评价,对Wilkins是否有资格分享发现DNA双螺旋结构的殊荣存在很大争论。
1962年,当Watson、Crick和Wilkins共同分享诺贝尔奖时,Franklin已经因长期接触放射性物质而患乳腺癌英年早逝。
这个故事的结局有些伤感。按照惯例,诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外,同一奖项至多只能由3个人分享,假如Franklin活着,她会得奖吗?性别差异是否会成为公平竞争的障碍?后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。那么我们应该从中吸取什么教训呢?