20世紀的科學怪傑：鮑林(88)

八八

　　但是，這一切並沒有給5.1埃這一難題帶來任何解答的希望。於是，鮑林作出了一個關係重大的決定。感到自己「身不由己地受制於布拉格、肯德魯和佩魯茨三人的論文」，鮑林決定不理會那個與實驗結果矛盾的重要信息，至少先發表一篇初步的注記性文章，談談自己為蛋白質設想的模型。如果他是正確的——也即如果能找到某種有待於發現的解釋，可以說明為什麼自己的模型與Ｘ光數據之間存在著差異——那麼他就應當首先將其結果見諸於公開發表的文字，否則就有在歷史上喪失應有地位的危險；如果他是錯誤的，那麼到底是何時發表的就無關緊要了。

　　1950年10月16日，鮑林和科裡給《美國化學學會學報》寄去了一篇簡短的注記，表明他們最先得到了有關的結果。文中提到，他們設想有兩種螺旋模型：在一種螺旋結構中，每圈含有的氨基酸殘基數為3.7；在另一種結構中，此數為5.1。他們還提到了氫鍵的排列方式，聲稱已經找到非常有力的證據，表明他們提出的這兩種結構在各種各樣的蛋白質中都存在。文中還暗示他們已為蠶絲製作了具體的模型。這些就是這篇注記的大意。結尾處，作者許諾「不久將詳細公佈他們的研究結果」。

　　喜訊終於不期而至。鮑林從英國的一家名為「科托爾茲」的人造纖維製造公司獲得了新的資料。該公司的研究人員成功地生成了完全是人造的多肽鏈，構成這種多肽鏈的只有一種類型的氨基酸。與自然角蛋白相比，這種人造多肽鏈的特性，在某些方面完全一樣，而在另外一些方面又有顯著的不同。科托爾茲公司的科研人員發現，他們生成的人造鏈就像裝在一個盒子中捆在一起的許多鉛筆——在鮑林看來，這就是一種螺旋結構的證據，其總體形狀就像一根細長的柱體——他們還發現，在這種鏈的長度方向上似乎存在著氫鏈。當然，最好的消息來自這組研究人員提供的極為洋細的Ｘ射線圖：這種新型纖維並沒有顯示出5.1埃的反射。

　　鮑林非常興奮。看來，這就是一種螺旋結構——更精確地說就是一個「螺旋」，此時，鮑林已經開始使用這一名稱。這個用語是鮑林讀博士後時的一位同學傑克·杜涅茲首先提出並建議他採用的——儘管仍無證據可以用來說明那個使人傷透腦筋的距離到底是多大。也許在自然角蛋白中那5.1埃反射並不如大家所想像的那麼重要，也許那只是一種人為的現象，或者是自然角蛋白中某一更高層次結構造成的結果。總之，他不予理會是很有道理的。鮑林和科裡又重新振作起精神，繼續進行模型的製作，構造出兩種螺旋的最終形式。鮑林將其緊密的一種稱為阿爾法螺旋，鬆散的一種稱為你瑪螺旋。鮑林和科裡還將兩種絲狀的擴展結構定名為片層。

　　一條新聞在加州理工學院傳了開來：鮑林的研究組正在精細地建造蛋白質的模型。這引起了理工學院那些生物學家的注意。那年冬天，。鮑林在一次研討會上向他們闡述了自己的思想。科克霍夫實驗室的大型報告廳內座無虛席，在場聽眾議論紛紛。「每個人都清楚這將成為一個非常令人注目的熱點問題，」生物學教授雷·歐文回憶道。

　　像往常一樣，鮑林繪聲繪色地作了演講。助手們肩背手扛著各種各樣的支架，簇擁著他走進了報告大廳。有一件高高的物品用布遮蓋著，上面還系著一根繩子，好像是即將揭幕的一座塑像。大家都知道那就是「模型」。鮑林開始講演，首先一一介紹了蛋白質結構的基本情況，同時還畫出一些圖形，說明氫鏈和平面肽鏈的重要作用。他手持一堆孩子們玩耍用的軟塑料珠子，劈里啪啦地將它們一一裝配起來，從中可以看到各個氨基酸是怎樣連接起來的。作了必要的介紹以後，他起身走向這一模型，從衣袋裡取出一把折刀並將其打開，像是要割斷那根系著的繩子。聽眾中不少人從座位上欠起身來，瞪著眼睛注視著即將發生的一幕。此時，鮑林這位表演大師，似乎想起了什麼事情，動身退回原處。大家又坐回自己的位置。鮑林注意到這一做法所產生的某種效果，數次重複了這套把戲。「他的確鋪設了大量懸念，」歐文說道。

　　隨後，鮑林已經感到心滿意足，雙手一揮，幕紗揭開：一具色彩繽紛、美麗動人的模型顯露在人們的面前。這就是他為蛋白質設想的那種緊密的螺旋結構，也就是所謂的阿爾法螺旋。在場聽眾中許多人是第一次親眼目睹一種立體式的分子模型，而且是如此氣派。模型看上去「栩栩如生」，一個個原子被漆成鮮紅色、白色和黑色，井井有序地裝配在一起，相互盤繞和彎曲，形成了一根粗壯的滾花狀柱子。螺旋中，一條條微微伸展的曲線清晰可見，一個個原子歷歷在目；各個部件深淺不一，輕重有度，錯落有致，顯示出來的視覺效果使任何別的模型都相形見細。鮑林主觀想像的化學結構得到了逼真的體現，引來了在場聽眾陣陣驚歎之聲。鮑林在結束講演時，列舉種種證據，表明這種結構在許多天然材料中都是存在的。此後，加州理工學院的教授和學生紛紛上前與鮑林握手，問這問那，仔細察看和撫摸這個螺旋模型。

　　科克霍夫研討會上那樣的講演就像去外地巡迴展示的預演，使鮑林在撰寫詳細論文之前有機會回答各種各樣的質疑。不過，他並未聽到實質性的批評意見，看來，大家的印象都非常深刻。鮑林對自己設想的結構，特別是對阿爾法螺旋，心裡更加有底了。

　　隨著自信心日漸增強，鮑林和科裡在1950年和1951年之交的整個冬天，一直在忙於擴大戰果，為其他蛋白質，如膠原蛋白、羽鈾。膠含蛋白、肌肉蛋白等，尋找結構，其中不少蛋白質在其更加複雜的結構中包含阿爾法螺旋的成分。兩人的合作形成了一套固定的程式：鮑林提出結構的基本設想，科裡就將這種設想細緻而又精心地製成精確完美的模型。有時，兩人在一起談論那些粗糙的地方，科裡的工作可能會顯示出鮑林設想中還有薄弱的地方，隨後兩人再在一起對這些地方作進一步的潤滑和修飾。就這樣，一種又一種結構找到了自己的位置，成功的消息也在世界上不脛而走。

　　在卡文迪什，布拉格小組的研究人員原先並沒有重視鮑林和科裡先前在《美國化學學會學報》上刊載的那篇晦澀難懂的注記，他們一直在等待鮑林發表更加詳細的論文。而在紐約，1951年2月，韋弗卻急於瞭解這一聯串突破的詳細情況，他向鮑林的實驗室派去了一位熟悉蛋白質研究的洛克菲勒基金會官員，他的名字叫魯密斯。魯密斯發現，這個實驗室是一個大膽想法層出不窮的地方。「無疑，鮑林這個人想像力豐富，雄心勃勃，智慧過人，」魯密斯與鮑林相伴只有一天，就在自己的日記中寫下了這樣的話。「但是，他在有些情況下（比方說，『人造抗體』），已經偏離航道，他的許多激勵人心的圖片、模型等等，在很大程度上也許只是憑空的主觀想像，尚難算作牢靠合理的科學創造。」

　　§廣闊前景

　　偏離了航道！鮑林也許可以接受這種說法。他在某些層次上的確在碰運氣。科托爾茲公司的數據所顯示的很可能只是人造多肽的一種奇異特性；試驗中找不到5.1埃這一反射數據的蹤影，這一現象也許與真實的蛋白質毫不相干，對鮑林的模型進行Ｘ光反射試驗似乎永遠也不會得到這樣的結果。對此，鮑林仍然無法作出令人信服的解釋。儘管存在這一差異，他還是決心向前邁進，他要碰一碰自己的運氣。而在這個問題上，布拉格的研究小組是決不會貿然行動的。在卡文迪什，他們循規蹈矩地運用所得數據，根據照相底板上的斑斑點點構築有關模型。但是，在帕薩迪納，Ｘ射線設施較差，研究晶體學的人員也較少，因此只能夠靠碰運氣致勝。他們大膽地在鮑林挑選的層次上玩這場遊戲。對蛋白質的分子結構進行分析，運用的模型要比別人用過的模型複雜成千上萬倍，精確度卻要達到一埃的十分之一或百分之一。在沒有可靠數據作為後盾的情況下，換了別人，都一定會像布拉格那樣退避三舍而不敢輕舉妄動。

　　但是，鮑林是獨一無二的。人居中年，在人生的這段時間裡，許多科學家已經滿足于躺在年輕時取得的成就上，開始涉足行政管理。然而，鮑林卻更加雄心勃勃，精力旺盛，他比以前更加自信了。

　　事實證明，自信心是決定性因素。鮑林對自己掌握的化學知識深信不疑；他對這門學科的來龍去脈比世界上任何人都理解得更為透徹。在化學的各個分支中，他最清楚原子是怎樣構成分子的。他的全部化學知識告訴他，阿爾法螺旋以及他設想的其他蛋白質結構都是正確的。這些結構是他們根據可靠的原理構築出來的；成年累月精心製作模型的工作已經證實了他們的能力。到底相信自己——相信自己解決大分子問題時所採用的策略，相信自己摸索規律和建造模型時所採用的隨機性方法——還是相信Ｘ光照片上的斑斑點點？他有選擇的自由。他最終還是選擇了相信自己。

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