四、受神话故事“引导”的克里克

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四、受神话故事“引导”的克里克

弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克———英国生物学家。1916年6月8日生于北安普敦。1937年获伦敦大学学士学位。第二次世界大战期间参加英国海军制造磁性水雷的工作。1947~1949年至剑桥斯特兰奇韦斯实验室工作。1949~1953年，在剑桥大学卡文迪什实验室工作。在此期间和J.D.沃森合作，提出了著名的DNA双螺旋学说。1953年获剑桥大学博士学位。1953~1954年去美国布鲁克林工业学院工作。以后回到英国医学研究委员会剑桥分子生物学实验室工作。1976年去美国索尔克生物学研究所任研究教授，主要从事脑的研究。主要著作有：《惊人的假说》、《狂热的追求———科学发现之我见》等。

1.他的“别名”叫DNA

★生物研究

克里克对生物上的两个问题很感兴趣：一是，分子是如何从没有生命的物质变成有生命的生物的；二是，大脑是如何产生思想的。他后来意识到他所受到的教育很适合他成为一名生物物理学家。当时，他受到了很多来自一些著名物理学家，如鲍林和薛定谔等人的影响。理论上，共价键可以将生物分子连接起来，成为基因的基础。但是，实际上，生物学家们仍然需要知道到底是哪个分子使得整个结构具有生命。对于克里克来说，只要将达尔文从自然选择所得出的进化论和孟德尔在基因方面所做的研究加起来，就能得到生命的秘密。后来他改变了主意；当他意识到自然地形成生命有多么不可能时，他说：“一个诚实的人，不管知道多少，也只能说生命的起源几乎是一个奇迹，因为有多少条件需要被达到啊!”

当时，许多生物学家已经意识到，像蛋白质这样的高分子很有可能是基因的根本。但是，蛋白质只是结构性和功能性的高分子，并且很多又是酶。20世纪40年代中期，生物学家们已经开始发现另一种高分子，脱氧核糖核酸(DNA),染色体的另一个重要组件，也有可能是基因的根本。埃弗里和他的同事发现，细菌可以给基因添加DNA分子而造成基因表现型的不同。可是，也有证据说明DNA和生物学家的目标无关;DNA可能只是给更重要的蛋白质分子提供基本的框架而已。正在这时，克里克在1949年参加了剑桥大学佩鲁茨的研究小组，并开始用X射线来研究蛋白质结晶。此种研究在理论上，提供了彻底明白较大的分子的结构的极好机会，可是实际上又有太多的技术问题，在当时使得利用X射线并不适合研究分子结晶。

★X射线结晶学

克里克自学了X射线结晶学的数学理论基础。在这段时间内，剑桥大学的研究员正在尝试着确认蛋白质的最稳定的螺旋链模型———α螺旋。鲍林是第一个发现α螺旋中氨基酸：旋转=3.6的比例的。克里克亲眼目睹了他的同事在研究α螺旋中所犯的错误，并在研究DNA的结构中成功地避免了类似的情景。

★双螺旋形结构

克里克所画的DNA结构草图(左图)。

1951年，克里克与科克伦和泛德一起推出了螺旋形分子的X射线衍射的数学理论。从这个数学理论得出的结果和认为含有α螺旋的蛋白质的X射线实验结果正好吻合。此结果在1952年的一期自然杂志里公布。螺旋体衍射理论对研究DNA的结构很有帮助。

从1951年底开始，克里克开始与沃森一起在英国剑桥大学的卡文迪许实验室里工作。他们利用伦敦国王学院的威尔金斯、葛斯林和富兰克林等人的X射线衍射的实验结果，一起推出了DNA的螺旋形结构模型，并在1953年公布结果。1962年，沃森、克里克、和威尔金斯被授予诺贝尔医学奖。

当沃森来到剑桥时,35岁的克里克仅是一名研究生，而23岁的沃森已经有了博士学位，可他们都对分子结构如何储存遗传信息这个问题很感兴趣。他们不断地讨论着，认为他们有可能猜到一个好的、可以解释这个问题的分子结构。巧的是,1951年，威尔金斯和他的学生葛斯林来到了剑桥大学，并且给沃森和克里克提供了一项非常重要的实验结果，那就是，威尔金斯和他的同事最近从DNA的X射线衍射的实验结果意识到DNA的结构必定是螺旋形的。他们的实验结果和后来富兰克林的一堂课鼓励了沃森和克里克去继续研究螺旋形的分子结构，但是，因为他们(特别是沃森）认为鲍林有可能会抢在他们前面出版结果，在匆忙中推出了一个错误的模型。他们的积极性受到了一定的打击；几个月来，他们没有在这方面做太多的研究。这时，富兰克林发现并指出了他们的错误:DNA里亲水的磷酸盐应该在螺旋的表面，而疏水的碱性部分应该在螺旋的内部；在他们的模型，磷酸盐是在螺旋的内部的，这显然是不对的。

克里克向威尔金斯描述了他们模型的错误，并请他和富兰克林继续帮助沃森和克里克研究DNA的分子结构。威尔金斯向他们提供了最新的、还没有公布的X射线衍射的图像；富兰克林也在1952年向他们提供了她对这些图像所做的分析(这些分析后被包括在她交给伦敦国王大学的兰德尔的一份实验报告里）。这份信息进一步地巩固了他们对双螺旋、反平行的分子模型的信心。

克里克在1952年初曾经让格里菲斯试着利用基本化学原理和量子力学计算一下不同的核苷酸之间的吸引力。格里菲斯的结果显示鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)互相吸引，而腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)也同样是一对。此时克里克并没有意识到此结果的重要性。1952年底，查加夫来到英国，与沃森和克里克见面，并告知他们一个新发现，即查加夫法则(也称碱基当量规则）。这条法则内含两个比例：鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)的比例为1∶1,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)的比例也为1∶1———即格里菲斯的计算结果。沃森后来突然意识到,A∶T这一对和C∶G这一对的结构很相似———它们都一样长，且每一对里的两个分子都是由氢键连起来的。沃森和克里克对DNA分子结构的研究就此顺利结束。

2.他读儿童百科全书长大

克里克的父母都没有非常丰富的科学知识，他的父亲经营着祖父开办的一个生产皮鞋和靴子的工厂。克里克最早开始对于周围世界的认识是从父母买的一部儿童百科全书获得的。这是一系列出版物，在每一期中包括艺术、科学、历史、神话、文学等方面的内容。虽然他们都很有趣，但最使克里克感兴趣的是科学和神话部分。宇宙是什么样的？原子是什么？生物是怎么长大的？真的是上帝创造了人吗？那些神话故事中的人物都真实存在吗？克里克从中吸取了各种知识，并为知道了超出日常经验、出乎意料的答案而洋洋得意。在很小的时候，克里克就已经下定决心要成为一名科学家。

小学毕业后，克里克先后在北安普敦语法学校和北伦敦的密尔山中学读书。密尔山中学是一个私立男生学校，主要收寄宿生。克里克的父亲和父亲的三个兄弟都曾在此上过学。这个学校科学方面教得很好，克里克在物理、化学、数学方面打下了良好的基础。但总的来说，“我的正规教育没有多少特殊之处。”克里克后来写道。

克里克对纯数学不太感兴趣，他只对数学的结果感兴趣。严格的证明对他并没有吸引力，克里克喜欢优美的简单证明。克里克开始时对化学的热情也不高，那时教给中学生的化学像是一套处方，而不大像科学。后来克里克读到了鲍林的普通化学时，才觉得它很吸引人，而且对化学实验着了迷。克里克开始在家里做实验。他尝试制造新的混合材料，比如人造丝，但是失败了。他还在瓶子里放一些混合物，通电让他们爆炸，很是壮观，但他不知所然。克里克父母当然很担心，于是他们和克里克达成了折中的办法：把瓶子放在水池里再去引爆。

克里克也很喜欢植物，他在学校里曾因采集野花而获奖。他采集的野花种类比谁都多，但这除了更加用心，也是因为同学们都住在镇上，而克里克住在镇子边上的缘故。因此克里克接受奖品的时候心里感到有点愧疚，但还是毫不犹豫地接受了它———sup一/sup本关于吃虫植物的书。克里克还编写和油印过一本小小的期刊，很受父母和同学们的欢迎。克里克后来写道：“除此以外，我不记得还有什么表现出‘少年早慧’或者真正出色的事。我的数学非常好，但我自己从未发现过什么重要定理。总之，我对世界充满好奇，有逻辑头脑和进取心，只要有兴趣就愿意去干。如果说我的缺点，那就是当我能轻易地领会一件事时，我就认为已经彻底懂得它了。”

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