20世紀的科學怪傑：鮑林(102)

一〇二

　　鮑林對這一次受到政治攻擊，頗感意外，情緒非常沮喪。他採取了不同尋常的步驟，邀請幾位同事在聖誕節那天到他的實驗室看一看他研究DNA的情況。他對自己的模型所碰到的細微末節的問題，已感到十分厭倦，他只想聽到人們的好話。聽取鮑林介紹情況的來客不多，他們都熱情地讚揚了他的想法，他的精神也為之一振。這一年最後一個星期，他與科裡一起，對論文手稿作了最後的加工和潤色。

　　1952年12月的最後一天，鮑林和科裡向《國家科學院學報》投寄了他們的論文：「為核酸設想的一種結構」。他們在文中強調指出，這是「至今為止研究人員提出的第一個精確地描述的核酸結構」——這樣，就將他們對核酸的研究與對阿爾法螺旋的研究相提並論了。論文詳細地闡述了分子核心部位的結構，並用大部分篇幅論述了如何精確地構築磷酸多面體，當然也介紹了一些生物學機理。在鮑林的這一模型中，堿基是核酸中負載信息的部分，它們是伸向外側的，就像樹上的枝葉一樣，彼此之間留有足夠的空隙，可作任意方式的排序，從而保證分子可以有多種多樣的變化，所含信息也會有多種具體的內容。在此之前，阿斯特貝裡已經注意到，核酸螺距為3.4埃，幾乎等於多肽鏈在伸展方向上每一個氨基酸相隔的距離。這就啟發我們作這樣的考慮：新的蛋白質也許可以直接從一個核酸酶上切下來。鮑林看到，他的模型中也容許發生同樣的事情，在鏈的方向上四個相鄰堿基的側面所形成的空隙正好能裝進一個氨基酸。

　　不過，在這篇論文中，一反往常的情況，作者使用了一種少見的試探性語言。「這是一種大有希望的結構，」鮑林寫道，然而也是「一種異乎尋常地緊密的結構」；它只能在「大體上」符合有關Ｘ射線的數據，與通過克裡克公式算出的理論值比較，也只能算是「差強人意的結果」，他繼續寫道，各個原子的位置「大概還可以作更為精細的描述」。

　　＊＊＊

　　事實證明，這篇論文寫得匆忙了一些。鮑林懂得，DNA是非常重要的，他也知道，威爾金斯和富蘭克林正熱衷於這一課題的研究，布拉格的研究小組至少在這個問題上作過一次嘗試。他還認識到，與蛋白質相比，這是一種較為簡單的結構。而且，他非常清楚，無論是誰率先得到一種大致正確的結構——即使在細節上還有些毛病——誰就確立了領先的地位。這正是他夢寐以求的目標。在DNA問題上最早而不是最後說的話，最先發表的文章，將會被後來者引用。這並不要求百分之百準確。他多麼想贏得最早發現者的名聲啊！

　　為了弄清楚這篇匆忙拼湊出來的有關核酸的論文，我們最好將其與鮑林在蛋白質問題上所作的研究作一下比較。鮑林的阿爾法螺旋是他十多年裡翻來覆去進行分析的成果，其中凝結了他在成千上萬小時中艱苦細緻地進行晶體衍射研究的心血。在他正式發表他的模型前，他的實驗室將氨基酸的各個成分精確地測定到了幾分之一度或百分之一埃。在蛋白質這一課題上，存在著用Ｘ射線拍攝到的大量清晰的資料，可以讓鮑林作仔細的研究，使他有可能將幾十種不同的結構剔除掉。從他頭腦中出現阿爾法螺旋的粗略概念到他實際發表這一種結構，一共經歷了整整兩年的時間。在這段時間裡，許多時光是他與科裡在一起度過的，兩人一道製作了一系列精巧的三維模型，並且翻來覆去地進行了察看和修改。

　　對於DNA，這些事都沒有做。

　　§ 「我僅有的疑點是……」

　　12月底，克裡克和沃森從彼得口中得知，鮑林已經解決了DNA問題，心裡感到很不是滋味。說不清楚到底是絕望，還是不服氣——兩個人一會兒估摸著鮑林是怎樣打敗他們的，一會兒又確信，鮑林沒有看到過威爾金斯和富蘭克林的Ｘ光照片，他不可能超過他們。當然，他們又想到，他畢竟是鮑林，因此沒有什麼事一定辦不到——兩個人又繼續研究自己的問題了。要是他們能夠在鮑林發表論文之前就能獨立地搞出點名堂，也許他們至少可以分享一部分榮譽。

　　那一年春天，就是克裡克和沃森兩人受到警告不得搞DNA研究以後幾個月，也是在鮑林來訪卡文迪什前的幾個月，有人介紹他們認識了切加夫。切加夫是一位出牛于奧地利的牛物化學家，為人尖刻，固執已見，他曾經使用色譜分析法研究過核酸的化學成分。他對克裡克和沃森兩人的印象並不好。「我從來就沒有碰到過這麼無知而又狂妄的兩個人，」他說道。「他們對我說要製作一個螺旋，也就是一個多核苷酸，以便與鮑林的阿爾法螺旋競爭。他們喋喋不休地談論有關『螺距』的情況，以至於我還記得我隨後寫下了這樣的話：『兩個小販尋找著一個螺旋』」①不過，他們這一次交談對於克裡克和沃森來說，還是意義重大的。切加夫告訴他們，在DNA中，不同堿基出現的可能性之間，存在著一個簡單的關係，就是腺嘌呤和胸腺嘧啶出現的數量大致上相同，鳥嘌呤和胞嘧啶出現的數量也大致相等。每一對堿基中，較大的一個是嘌呤，較小的一個是嘧啶。切加夫在1947年在大西洋彼岸旅行期間，曾對鮑林講起過這一種關係，但鮑林並沒有在意。

　　①英語中，「pitch」一詞兼有「螺距」和「攤位」之意，但「pitchman」卻只能作「小販」或「推銷員」解。在此，說話人故意用pitchman一詞來嘲弄克裡克和沃森。

　　但是，對於克裡克和沃森來說，這可大不一樣了。富蘭克林的批評已經促使他們將磷酸放到了分子的外側；現在他們又受到啟發，得知內側各對堿基之間存在著一一對應的關係。他們開始設想，在螺旋中，嘌呤和嘧啶以某種方式挨次排列在分子中心的下部。

　　1953年2月初，他們通過彼得看到了鮑林寄來的關於DNA的論文手稿，這是兩位學者求之不得的東西。使他們大吃一驚的是，鮑林的模型看上去與他們早先捨棄的三鏈結構很相似，只是各個部件裝配得更加緊密一些罷了。只要將手稿讀上幾分鐘，就不難明白，在分子中心並沒有地方可以放置用來維繫帶負電的磷酸所需的正離子。克裡克和沃森兩人幾乎驚呆了。鮑林的結構離不開磷酸之間的氫鍵，但是，DNA中的磷在正常的洲中失去氫時，怎能再會有氫呢？「沒有氫原子，整個鏈就會馬上散飛掉，」沃森說道。雖然他們以前用自己的模型說明了這一點，但他們還是重新核對了一遍。沒有錯，在他們十分珍視的教科書上，白紙黑字，寫得明明白白：磷酸必定處於離子的狀態。他們參閱的就是鮑林編著的《普通化學》教科書。

　　他們感到莫大的安慰。「要是一名學生犯了一個類似的錯誤，他一定會被人認為不配在加州理工學院化學系讀書，」沃森後來這樣說。他和克裡克毫不遲疑地向劍橋大學的化學家反映了他們批評的意見。當天傍晚，鮑林的錯誤就在全校沸沸揚揚地傳開了：萊納斯的化學出了毛病。

　　對於沃森來說，這倒是一個重要的時刻。他向威爾金斯講述了鮑林的錯誤，同時也介紹了自己關於DNA呈螺旋狀的想法。他得到了回報：他第一次被給予機會察看富蘭克林拍攝到的有關DNA分子的最新照片。富蘭克林已經發現，DNA存在著兩種形式：一種處於縮合乾燥的狀態，另一種處於擴張濕潤的狀態。鮑林先前使用的阿斯特貝裡拍到的照片，顯示出來的是這兩種形式的混合品；而富蘭克林的新照片則要清晰得多，而且純粹是其擴張的形式。沃森由此馬上認定，這種分子是一個螺旋，他還從中得到了解決問題所需的幾個主要的參數。

　　克裡克儘管仍耿耿於懷那次盤繞螺旋的事，此時心情卻顯得格外舒暢。他致函鮑林，謝謝他事先就給了他關於核酸的這篇論文的單印本。「我們為其結構之巧妙折服了，」他寫道。「我僅有的疑點是，我還想不出怎樣把它裝配好。」

　　鮑林這次明顯的失誤也使布拉格很得意，他同意讓克裡克和沃森全部身心地重新投入DNA的研究，在這裡，一扇機遇的窗口打開了，布拉格想讓卡文迪什趕在鮑林捲土重來前搶佔這一個高地。

　　然而，鮑林卻轉向了一個新項目，那就是開春以來一直在研究的鐵磁性理論。與此同時，他還開始籌劃秋季在加州理工學院召開一次重要的研究蛋白質問題的國際性會議。只是在彼得2月中旬寫信告訴他，英國人對他提出的結構是噓聲一片時，他才不得不回過頭來再次考慮DNA。此時，科裡最後一次校校了鮑林的原子坐標，其中有些數據仍然表明結構太緊密，不合理。「我對核酸的結構又驗算了一次，旨在修飾一下有關的參數，」鮑林回信給彼得道。「我聽到有人說，沃森和克裡克在早先一些時候就已經構造出這一種結構，但他們沒有將這件事做下去，也許這是一次言過其實的誤傳吧。」2月下旬，他終於採納了舒梅克的一個意見，將各個磷酸組扭曲了45度，發現結構中存在的應力已有所減小。

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