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弗洛伦丝·贝尔拍摄的DNA结构X射线衍射照片(取自她的博士论文),摄于1938年
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威尔金斯和戈斯林拍摄的X射线衍射照片,分辨率的改善显而易见
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阿斯特伯里,摄于20世纪50年代
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由于核苷酸之间的联结只与糖和磷酸有关,因此我们的假设——相同的化学键联结了所有核苷酸——不受任何影响。于是,在构建分子模型的过程中,我们假定糖-磷酸主干是非常有规则的,而其中的碱基序列则是非常不规则的。如果碱基序列相同的话,那么所有的DNA分子就全部相同了,将不同基因区分开来的多样性也就不复存在了。
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虽然鲍林在几乎没有任何X射线衍射资料的条件下解决了α-螺旋结构问题,但是他还是了解那些X射线衍射资料的,并且也在一定程度上将它们考虑进去了。根据X射线衍射资料,我们就可以很快地淘汰掉一大部分可能的多肽链的三维构型。如果我们有机会利用精确的X射线衍射资料,就能更快地提出更加精确的DNA结构模型。事实上,只需要浏览一下DNA的X射线衍射图片,就能避免在开始时走上弯路了。幸运的是,在已经发表的文献中,我们找到了一张不怎么清晰的DNA图片。它是英国结晶学家阿斯特伯里在五年前拍摄的。在我们开始构建模型的初期,它派上了不小的用场。[44]
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阿斯特伯里和弗洛伦丝·贝尔,摄于1939年
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如果在一开始时就能够得到威尔金斯所拥有的更加清晰的结晶图片,我们也许可以节省六个月到一年的时间。但威尔金斯是图片的所有者,这个事实令我们既苦恼又无奈。
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要想拿到威尔金斯的照片,除了和他商量以外别无他法。不过令我们又惊又喜的是,克里克竟然毫不费力地说服了威尔金斯,后者答应在某个周末到剑桥大学来。威尔金斯很快就接受了DNA结构是螺旋型的观点。这不仅是因为螺旋型结构这种猜测显而易见,而且威尔金斯自己在剑桥大学举行的一个夏季讨论会上也已经使用过“螺旋”一词。事实上,在我第一次来到剑桥大学的六周之前,威尔金斯曾经把那张DNA结构X射线衍射图谱拿出来展示过,那张图谱的一个引人注目之处在于,在子午线上看不到任何反射迹象。威尔金斯的同事、理论家亚历克斯・斯托克斯(Alex Stokes)告诉他,这个现象与螺旋结构相符。据此,威尔金斯猜想DNA的螺旋结构是由三条多核苷酸链构成的。[45]
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莫里斯·威尔金斯,摄于20世纪50年代
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然而,在一个关键问题上,威尔金斯并不同意我们的看法。我们认为,利用鲍林构建模型的方法,即使没有更多的X射线衍射结果,也能很快解决DNA的结构问题。我们平时闲谈时也总是会涉及富兰克林。她引发的麻烦正在与日俱增。她现在甚至坚持认为,即便是威尔金斯本人,也不应该继续拍更多的DNA的X射线衍射照片了。威尔金斯想方设法地试图说服富兰克林,但他显然是一个非常糟糕的谈判者。威尔金斯把自己刚开始进行这方面研究时所用的全部的高质量DNA结晶都拱手让给了富兰克林,并让步说自己仅研究其他DNA,结果到了后来他才发现留下来的DNA无法结晶。[46]
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鲁道夫·塞纳于1950年提供给威尔金斯的DNA样本
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事态还在进一步恶化,最后发展到了富兰克林甚至不肯把自己得到的最新结果告诉威尔金斯的地步。威尔金斯一直被蒙在鼓里,他了解事情真相的最早时间很可能是在三个星期之后,那是在11月中旬,当时富兰克林已经准备好了要开一个讨论会,总结她过去六个月来的研究工作。威尔金斯说,欢迎我去参加富兰克林的讨论会,对此我当然非常高兴。这使我有生以来第一次真正有了学好X射线结晶学的动力,我希望自己不会听不懂富兰克林要讲的内容。
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双螺旋(插图注释本) 08 克里克与布拉格教授的恩怨
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劳伦斯·布拉格爵士坐在卡文迪许实验室的个人办公室里
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