醫學史學家霍華德·馬凱爾博士回顧了改變現代醫學程序的時刻。
地點:鷹閣酒吧,一個友好的酒吧,也是劍橋大學老卡文迪許實驗室在附近的自由學 lane 工作的員工、學生和研究人員最喜歡的午餐地點。
日期:1953年2月28日,是真正創造歷史的一天。
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時間:中午12點。
兩個男人走進嘈雜的酒吧,製造了更大的噪音。第一個是高個子、瘦長、25歲的美國細菌學家,頭髮蓬亂,名叫詹姆斯·沃森。第二個是弗朗西斯·克里克,一位37歲的英國物理學家,據他的一位科學競爭對手說,他看起來像“一個破產的博彩公司莊家”。
這對奇怪的二人組用洪亮的聲音和年輕的虛張聲勢吹噓說,他們,用弗朗西斯·克里克的話說——或者至少在詹姆斯·沃森回憶弗朗西斯·克里克的話時——“我們發現了生命的秘密。”
的確,他們做到了。就在那天上午,這兩個人研究出了脫氧核糖核酸的雙螺旋結構,每個一年級學生都知道它,也就是DNA。
請注意,他們並沒有發現DNA。這項科學壯舉實際上是由弗里德里希·米歇爾於1869年在瑞士巴塞爾完成的,他是一位生理化學家。米歇爾確定DNA是一種在細胞核中發現的核酸,由糖、磷酸和幾種含氮鹼基組成。但在幾十年裡,沒有人完全瞭解它的確切功能。
1944年,三位科學家,奧斯瓦爾德·埃弗裡、科林·麥克勞德和麥克林·麥卡蒂,確定DNA是“轉化原則”,是攜帶遺傳資訊的物質。然而,仍然有許多反對者認為DNA的化學成分過於簡單,無法攜帶如此複雜的資料,相反,他們認為蛋白質必須包含真正的遺傳物質。
為了證明DNA中包含的簡單化學物質混合物如何攜帶如此多的資訊,需要闡明它的實際結構,這與醫學和科學史上一個延續至今的古老概念相呼應:具體而言,必須先確定生物單元的形式,才能開始理解其功能。
沃森和克里克使用三維模型來重建DNA分子,就像大學生使用那些討厭的棍子和球來臨時抱佛腳準備有機化學考試一樣。
然而,僅在50英里外,倫敦國王學院的一個科學家團隊正在使用一種相對較新的技術,稱為X射線晶體學來研究DNA。其中一位,羅莎琳德·富蘭克林,成功地從DNA樣本中拍攝了一張X射線衍射圖,顯示出清晰可辨的十字形或螺旋形。富蘭克林不知道的是,她的同事之一在幾天前讓沃森看到了這張照片。
富蘭克林的DNA照片實驗證實了沃森和克里克正在開發的理論雙螺旋模型的正確性。正如沃森後來反思1953年2月28日的重要性時所說:“這一發現是在那天做出的,而不是在一週的過程中慢慢做出的。這很簡單;你可以立即向任何人解釋這個想法。你不需要成為一個高水平的科學家就能明白遺傳物質是如何複製的”。
他們於1953年3月7日完成了他們現在著名的模型的構建。
沃森和克里克於1953年4月25日在《自然》雜誌上發表了他們的發現。這是一份簡短的通訊,討論了DNA的雙螺旋結構,並提出DNA的兩條鏈使其能夠建立自身的相同副本。儘管報告很簡短,但這一宣佈永遠改變了醫學和科學的世界。
不幸的是,1958年,羅莎琳德·富蘭克林死於卵巢癌。她37歲。沃森和克里克,連同莫里斯·威爾金斯(富蘭克林的同事,他給克里克看了她的資料),於1962年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。但由於諾貝爾獎規則禁止追授,富蘭克林在她去世多年後才獲得她應得的榮譽。
在他的1968年回憶錄《雙螺旋》中,詹姆斯·沃森討論了他與羅莎琳德·富蘭克林之間不太紳士的競爭,以及他對她傑出工作的讚賞。也許是勇敢的,但這讚譽來得太遲了,而且遠遠不夠。
1953年2月28日是人類歷史、醫學和科學的里程碑日,也是沃森和克里克生活中的變革時刻。可悲的是,對於默默無聞的羅莎琳德·富蘭克林來說,這只是實驗室裡又一天。
霍華德·馬凱爾博士是密歇根大學醫學史中心主任和喬治·E·萬茨醫學史傑出教授。
他是10本書的作者或編輯,包括《隔離!1892年東歐猶太移民與紐約市的流行病》、《當細菌旅行時:自1900年以來入侵美國的六大流行病及其引發的恐懼》以及《成癮的解剖:西格蒙德·弗洛伊德、威廉·哈爾斯特德和神奇藥物可卡因》。
本文經PBS Newshour許可轉載,最初於2013年2月28日釋出。