冷月如霜 25-11-08 05:40
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DNA双螺旋结构的发现者之一,詹姆斯·沃森昨日在纽约长岛的一家临终关怀医院去世,享年97岁。

沃森或许是生命科学领域最广为人知的科学家之一。他和弗朗西斯·克里克因发现了DNA的双螺旋结构而永垂史册。同时,他主导的人类基因组计划,也对现在的生物医药行业有着重要意义。他的《双螺旋》或许是科学界最著名的回忆录,但他晚年的争议性言论,也让他的学术生涯在2007年戛然而止。

沃森于1928年4月6日出生在芝加哥,是家中两个孩子之一。他的父亲是芝加哥一所学校的债务催收员;母亲在芝加哥大学招生办工作。他在芝加哥南区长大,从小天资聪颖,15岁进入芝加哥大学。在那里,他读到了薛定谔(的《生命是什么》。这本书让年轻的沃森坚信,基因是生命细胞的核心所在。

1947年毕业后,他进入印第安纳大学攻读研究生学位,师从该领域两位巨擘(两人后来都拿了诺奖)。沃森于1950年获得博士学位。随后,他前往剑桥——并在那里迎来了属于自己的科学传奇。

1953年,当沃森和克里克做出他们的重大发现时,科学界对DNA的结构和作用仍知之甚少。他们的工作开启了一个新时代的大门——人类从此能够发现致病性基因突变,设计转基因作物,甚至开发出CRISPR Cas-9等新型基因剪接技术。

“那次发现永远地改变了生物学。”1994年接任沃森成为冷泉港实验室主任的布鲁斯·斯蒂尔曼在2018年接受采访时这样回忆道。

在斯蒂尔曼博士看来,DNA结构的发现堪比达尔文的进化论和孟德尔的遗传定律。“DNA的结构告诉了我们遗传是如何发生的,”他说,“但它也揭示了突变的原理,因此也解释了进化。”

沃森在1953年声名鹊起。当时生物学家们已经逐渐认识到DNA位于遗传的核心,但他们仍无法确切说明它的外观如何、信息如何储存、又如何从一代传递到下一代,更不清楚它是如何控制细胞中基因的活动的。

1951年,沃森放弃了他在哥本哈根从事的生物化学研究,转而前往英国剑桥大学的卡文迪许实验室。他说,自己决心与那些同样痴迷于DNA的研究者共事,因为他认为那是生物学中最重要的课题。

在那里,他遇到了克里克。当时三十多岁的克里克正重新开始因战争而中断的博士研究。名义上,他的研究课题是血红蛋白的蛋白质结构,但实际上,他同样对DNA着了迷。

在伦敦国王学院工作的研究人员罗莎琳德·富兰克林和莫里斯·威尔金斯利用X射线拍摄到了DNA的图像。沃森和克里克借助这些图像,成功构建出了DNA分子的物理模型。关键的突破出现在富兰克林拍摄的一些影像,其中一张被称为“照片51(Photo 51)”的图片,成为揭示分子结构的决定性线索。

按照普遍认可的说法,威尔金斯在未经富兰克林知情的情况下,将那张X射线照片交给了沃森和克里克——这一行为被视为违反科研伦理。凭借这份关键资料,两人提出:DNA的结构像一把扭曲的梯子,其外侧的“扶手”由糖和磷酸分子构成,而梯子的“横档”则由DNA的四种化学碱基中的两种配对组成——腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。

在细胞内部,酶可以将这把扭曲的梯子从中间剪开,并利用细胞内的碱基,以原有的一条链为模板复制出两条新的DNA分子。

为了抢在他们的主要竞争对手加州理工学院的美国化学家莱纳斯·鲍林之前发表成果,沃森博士和克里克迅速撰写论文,并将其送至《自然》(Nature)杂志发表。尽管这篇论文只有一页多长,文风也如典型科学论文般平淡无奇,但从字里行间,人们仍能看出作者意识到他们发现了某个非凡的真理。

他们在论文中写道:“我们所提出的结构具有一些新的特征,这些特征在生物学上具有相当重要的意义。”他们还补充说:“我们已经注意到,我们假设的这种特定配对关系,立即暗示了遗传物质可能的复制机制。”

换句话说,他们揭示了遗传信息如何从一代传递到下一代的奥秘。

1962年,沃森、威尔金斯以及克里克因他们在DNA结构上的研究成果,共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。(而在DNA竞赛中败下阵来的鲍林博士,则因反对大规模杀伤性武器而获得了当年的诺贝尔和平奖;他早在1954年就已凭借化学键研究获得过诺贝尔化学奖。)

麻省理工学院的分子生物学家南希·霍普金斯表示,如果今天再发表沃森/克里克的那篇论文,富兰克林几乎肯定会被列为共同作者,因为她在双螺旋结构的发现过程中贡献重大。然而,富兰克林不可能在1962年与他们共享这一荣誉。她于1958年因卵巢癌去世,年仅37岁,而诺贝尔奖不授予已故者。

今天,富兰克林博士被科学界的女性主义者视为一位女英雄。她的经历象征了那个时代的性别不公。像当时大多数女性科学家一样,她薪酬偏低、缺乏尊重,且常被男性同事轻视。多年来,沃森博士多次淡化她的贡献,声称她的X射线照片虽出色,却“没看懂其中的意义”。

更具争议的是,沃森博士的言论即便以20世纪60年代的标准来看,也被认为相当保守和冒犯。他曾公开把富兰克林博士形容为“性压抑的老处女”和“缺乏想象力的研究者”。他与威尔金斯博士私下称她为“罗茜(Rosy)”——这是她从未使用的昵称,也从未当面被叫过。

后来,沃森从英国剑桥搬到了美国马萨诸塞州的剑桥市,并于1955年受聘为哈佛大学生物学助理教授。他在本科生和研究生中发掘了许多人才,并帮助他们开启了成功的科研生涯,其中也包括像霍普金斯这样的女性科学家。

“沃森善于识别并支持人才,”斯蒂尔曼评价道,“而且,与许多资深科学家不同的是,他从不坚持要把自己的名字署在研究生或博士后的论文上。”但斯蒂尔曼也补充说,沃森那些带有种族主义色彩的言论,已经“掩盖了他在支持女性科研方面的贡献”。

沃森与哈佛大学生物系其他教员的关系一直紧张。他曾激怒同事,因为他公开贬低进化论、分类学、生态学等研究领域,称这些方向不过是“集邮”(stamp collecting),并断言这些传统生物学必须让位于分子与细胞层面的研究。

“他是我所遇见过的最令人不愉快的人。”进化生物学家爱德华·威尔逊在其1994年的回忆录《自然学家》(Naturalist)中这样写道。“他获得了可以随心所欲说出任何想法并期待别人认真对待的特权,”威尔逊写道,“不幸的是,他确实如此做了——轻率而残酷地随口而出。”

无论当时还是后来,沃森都自豪地宣称自己“直言不讳”。他最初甚至打算将自传命名为《诚实的吉姆》,这本书后来以《双螺旋》为题出版。

这本书以轻快、随性的笔调写成。正如社会学家罗伯特·默顿在《纽约时报书评》封面上评论的那样,这是一本“大胆而精彩”的、“极度个人化的”对生物学史上最伟大发现之一的回忆录。

“我从未读过任何一本能如此真实呈现科学家工作状态的书。”他写道。

克里克最初对这本书的反应是愤怒。他认为沃森过于强调自己的角色,而忽视了项目中其他人的贡献。(霍普金斯回忆说,沃森当年让她阅读的《双螺旋》早期版本“比最终出版的内容更加出格”。)

威尔金斯同样不喜欢这本书。他和克里克的反对如此强烈,以至于哈佛大学出版社放弃了出版计划。最终,该书先在《大西洋月刊》以两期连载形式发表,随后由雅典娜出版社正式出版。

在哈佛任教期间,沃森还撰写了《基因的分子生物学》——他一系列著名教材中的第一部。这本书在后续版本中增添了合著者,如今仍被认为是生物学史上最具影响力、使用最广泛、也最受推崇的教材之一。

1948年,沃森首次造访冷泉港实验室,与其他研究人员一道,参加了关于噬菌体遗传学的会议。此后几年,这类夏季会议逐渐成为传统,吸引了越来越多科学家。1953年,就在他与克里克发表双螺旋发现的数周后,沃森博士也在冷泉港会议上发表了论文。

然而,当1968年他受邀出任实验室负责人时,这个位于长岛北岸、曾经是捕鲸港口的实验室,早已风光不再。沃森博士几乎放弃了亲自做实验的研究工作,全身心投入到复兴实验室的任务中。凭借出色的管理与筹款能力,他将实验室的研究重点转向微生物学,聚焦癌症遗传机制的理解、诊断与治疗。这一决策被证明极具远见:1971年,美国总统理查德·尼克松宣布“向癌症宣战”。“因此,实验室得到了充足的经费支持。”斯蒂尔曼回忆说。

当科研界开始意识到人类基因组序列有望被完整破译时,沃森博士立即召集科学家在冷泉港召开会议讨论这一构想。随后,当美国政府正式设立“人类基因组计划”时,沃森被任命为首任项目负责人。

他招募了顶尖科学家,并为项目制定了方向。其一,他提出应首先研究模式生物,如秀丽隐杆线虫,认为这些研究将在未来结出丰硕成果——事实确实如此。其二,他主张该计划应是国际合作项目,邀请其他国家的科学家参与;美国方面的执行则应由国立卫生研究院(NIH)主导。此外,他坚持将预算的3%用于研究该项目的社会、道德与伦理影响(这一比例后来提升至5%)。

2000年,一个包含人类基因组30亿个碱基字母的“工作草图”完成。6月26日,美国总统比尔·克林顿在白宫、英国首相托尼·布莱尔在唐宁街10号同步发表电视讲话,共同宣布这一重大成果。三年后,科学家宣布该项目正式完成。

不过,沃森早在1992年就已因“基因专利”问题与政府意见相左而辞去项目负责人职务。布什政府支持对基因申请专利,但他对此深恶痛绝。2013年,美国最高法院裁定:自然产物的发现(例如基因)不能申请专利,只有基于自然物质创造出的新产品才可以——这一判决在某种意义上印证了沃森的立场。

“他始终坚决反对‘生命蓝图’被申请专利,”斯蒂尔曼博士说,“事实证明,他的观点是对的。”

多年来,沃森博士逐渐形成了挑战科学正统与直言无忌、甚至冒犯性言论的双重名声。他曾被引述发表过多种歧视性观点,贬低同性恋者、不够“漂亮”的女孩、女性整体的智力与主动性,以及肤色较深的人群。2000年在加州大学伯克利分校的一次演讲中,他甚至暗示阳光照射与性欲有关,声称这可解释“为何会有拉丁情人,而不会有英国情人”。他还曾说,每当面试一个体型肥胖的求职者时,他都会感到难受,因为“我知道我不会雇用胖人”。

沃森博士多年来几乎未因这些言论受到严重后果,直到2007年。他当时正在宣传新出版的回忆录《别让人无聊:科学人生的启示》。在接受《星期日泰晤士报》(The Sunday Times)采访时,他被引述称:“虽然有许多有色人种极具天赋,但我对非洲的前景天生感到悲观。”

他接着说,社会政策假定各族群智力水平相当,“但测试结果显示并非如此”。

这番言论引发了轩然大波,尤其刺痛了冷泉港实验室——该机构早年曾以优生学研究的领导者闻名。优生学(Eugenics)曾声称通过选择性繁殖来“改善”人类基因质量,如今则被普遍认定为一种种族主义伪科学,导致了强制绝育、移民限制,以及其极端表现——纳粹德国的种族灭绝。

“吉姆这辈子说过许多愚蠢的话,”斯蒂尔曼说,“但也许这一次最糟糕。”

尽管沃森博士立刻“毫无保留地”道歉,称“这种观点毫无科学依据”,但风波并未平息。演讲邀约被取消,学界谴责四起。一周之内,他辞去了冷泉港实验室名誉校长的职务。

2014年,沃森拍卖了自己的诺贝尔奖章,表示将把所得用于家庭和科学研究。然而,有人推测这实际上是他对科学界的一次“反叛姿态”——因为他觉得自己已被昔日的学术共同体抛弃。

最终,这枚奖章以410万美元的价格被俄罗斯亿万富翁阿利舍尔·乌斯马诺夫拍得——但买家随后将奖章原封不动地归还给了沃森。

沃森留下了巨大的科学遗产——他对DNA结构的研究;他在“人类基因组测序计划”中的开创性领导(这是史上最大、最具意义的国际科学合作之一);他所启发与培养的研究人才;以及他在冷泉港实验室的卓越贡献——该实验室如今已成为全球知名的科研机构,拥有多位诺贝尔奖得主及杰出科学家。他的著作,尤其是《双螺旋》,毫无疑问将继续被阅读。

当人类基因组测序成果于2000年公布时,美国总统比尔·克林顿称其为揭示了上帝的“生命之书”。但沃森博士将自己科研上的成功,部分归功于他对宗教信仰的缺乏。他曾形容自己是“逃离罗马天主教信仰的人”。

“我这辈子最幸运的事,就是我的父亲不信上帝,”他在接受《探索》杂志采访时说——那是双螺旋论文发表50周年之际。

这并不意味着他毫无信念。2007年发表辞职声明时,他提到自己与苏格兰和爱尔兰先祖所共有的一种“信仰”——对理性与社会公正的信念。正如他说的:“那些身居高位的人,有责任去照顾那些不幸者。”

ChatGPT翻译自《纽约时报》,因微博字数限制有删减。

发布于 美国