1953年,两位男性科学家弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森宣布他们揭示了生命的秘密:DNA分子的双螺旋结构。

从那以后,人类对基因和生命的认知迅速发展,各种革命性的技术,DNA指纹识别、基因测序、基因编辑、个性化药物等,不断涌现。

在过去70年间,当大众谈起DNA结构时,必提及沃森和克里克的伟大发现,却也往往只谈论这两位,因为不怎么清楚其他相关的人和事。

大多数时候,科学发现不会只是少数天才的独创杰作,而是很多学者共同努力的结晶。发现DNA结构的故事也不例外。

事实上,DNA结构真面目是通过3篇论文得以揭示的,而这3篇文章由7位作者直接参与:罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)、雷蒙德·高斯林(Raymond Gosling)、莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)、亚历克·斯托克斯(Alec Stokes)、赫伯特·威尔逊(Herbert Wilson)、詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)。


晶体衍射、“成果剽窃”和性别歧视

罗莎琳德·埃尔西·富兰克林,出生于1920年的伦敦,是一位杰出的物理化学家和晶体学家,一直致力于研究DNA、病毒、煤炭与石墨等物质的结构。

1952年,她与自己的博士生雷蒙德·高斯林一起拍摄了震动科学界的“照片51号”(Photo 51)——DNA晶体衍射图片,通过X射线晶体学技术得到,包含了有关DNA物理尺寸的关键信息。

罗莎琳德·富兰克林

据说这张图片在富兰克林不知情(未获许可)的情况下展示给了沃森。沃森在自己出版于1968年的《双螺旋》(The Double Helix)一书中讲述了因看到照片51号而灵光乍现的时刻,DNA双螺旋结构一下子变得显而易见。

这种叙述一方面将富兰克林描绘成了知识产权被剽窃的受害者,另一方面也暗示她不了解自己研究成果的深刻内涵——鉴于当时富兰克林已是位技术娴熟的X射线晶体学家,而沃森则初出茅庐,这似乎不太可能。

值得一提的是,富兰克林深受当时普遍的性别歧视之苦。沃森在《双螺旋》中频频贬低富兰克林,对她的外表、女权主义原则和情感做出负面评论。他还在一篇文章中这样写道:

考虑到她的好斗情绪,莫里斯·威尔金斯很难保持主导地位,很难不受阻碍地思考DNA。

照片51号


未发布的新闻

在研究沃森和克里克的传记时,动物学教授马修·科布(Matthew Cobb)和医学史教授纳撒尼尔·康福特(Nathaniel Comfort)发现了1953年《时代杂志》的一篇新闻草稿(从未发表)。该文章是在与富兰克林协商后撰写的,根据文章内容可知:

DNA相关工作由两个团队平等地合作进行。一个团队来自伦敦国王学院,包括威尔金斯和富兰克林,另一个则来自剑桥的卡文迪什实验室,由沃森和克里克组成。伦敦团队收集了实验数据,剑桥二人组利用这些信息建立了结构模型。

罗莎琳德·富兰克林

文章介绍了一次信息交换,包括富兰克林“根据她自己的X光数据检查卡文迪什的模型”。通过文章叙述可知,富兰克林是这个“DNA联盟”中的1/4,地位与其余3人平等。科布和康福特推测,富兰克林可能对新闻稿的传播方式不满意,故而不愿将此出版。


惊世转折,无声落幕

在了解和关注DNA以前,科学家一直认为蛋白质掌控着生命遗传。

改变这种认知对于推动DNA研究来说至关重要。倘若不了解DNA之于生物学的意义,沃森和克里克也就不会对它产生任何兴趣。

另一个更被忽视的推动者是弗洛伦斯·贝尔(Florence Bell)。1930年代末,这个利兹大学的博士生拍下了第一张DNA的X射线图像,当然,其分辨率肯定低于照片51号。

这张图像首次揭示了DNA的规则结构,也提供了分子的关键尺寸信息。贝尔的工作让自己对 DNA之于生物学的关键意义有了更多了解。她在博士论文中写道:“生命的起源与蛋白质和核酸的相互作用密切相关。”

彻底改变遗传理念的实验是由阿尔弗雷德·赫尔希(Alfred Hershey)和玛莎·蔡斯(Martha Chase)于1952年开展的。他们利用噬菌体证明携带遗传信息的是DNA,而非蛋白质。

1997年赫尔希去世时,沃森在纪念文章中如此写道:“赫尔希与蔡斯实验……让我更加确信,发现DNA的三维结构是生物学的下一个重要目标。”

令人唏嘘的是,赫尔希、沃森、克里克和威尔金斯这四位男性科学精英,都斩获了诺贝尔奖,而他们的女同事/同行,富兰克林、蔡斯和贝尔,却都没能从其开创性的科学成果中获益。

蔡斯在失去工作(原因尚不清楚)前只短暂地担任过研究员。贝尔嫁给了一名美国军人并随夫移民。贝尔于 2000年去世,蔡斯于2003年去世,她们的离开基本都没有引起什么关注。1958年,富兰克林因卵巢癌英年早逝,年仅37岁,她的成就也因此戛然而止。