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第二章 DNA生命密码(第4页)

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因此,除非我们知道这些字母代表的意义,否则还是等于一无所知。

这也是为什么,我之前说沃森与克里克在1953年的那个早上,只解开了生命奥秘之谜的一半。

他们解开了DNA的结构,也发现了双螺旋的每一条都可能是复制另一半的模板,因此可以当作生物的遗传密码传给下一代。

然而在他们那篇著名的论文里并没提到密码代表的意义,还有待此后10年间无数杰出的研究去发现。

或许解开生命密码并不像发现双螺旋结构那般,具有崇高的象征地位,但是它的重要性可能大于双螺旋本身,因为后者根本不在乎塞在序列里面的东西是什么。

克里克对密码的破解也有贡献。

从本章的内容来看,对我们来说更重要的是解开这串密码(这曾是现代分子生物学里最令人失望的解谜),这将会让我们更透彻地了解在40亿年前DNA是如何进化出来的。

现在我们如此熟悉DNA,所以你可能很难想象,1953年我们对这个分子生物学的基础了解的有多么少。

当年沃森与克里克原论文上的DNA图像,那幅结构如两条阶梯互相旋转缠绕的图像,是由克里克的艺术家妻子欧迪勒绘制的,半个世纪来不断被重复使用,从未改动(图2.2)。

20世纪60年代,沃森所写的《双螺旋》描绘了现代科学的面貌,这本书的影响力如此之大,以致让生命都艺术了起来。

我还在读书时就因看了这本书,整天梦想着获得诺贝尔奖和名留青史的发现。

在那时,我对于科学的印象几乎全部来自沃森的书。

之后进入大学,发现现实与我对科学的期望并不一致,梦想破灭是必然的,其间我开始攀岩寻求刺激。

等到好几年之后,我才渐渐领悟研究的魅力,重新找回科学带来的兴奋。

然而当时我在大学所学的,几乎全部都是沃森与克里克1950年还不知道的,但在现在已是理所当然的事。

比如“基因编码蛋白质”

,这一观点在20世纪50年代早期还未在科学家之间达成共识。

沃森1951年来到剑桥大学时,还因为被怀疑论者如马克斯·佩鲁茨和约翰·肯德鲁等人质疑而感到恼怒。

然而对于佩鲁茨与肯德鲁而言,连最基本问题,比如“基因”

到底是DNA还是蛋白质,都还没有被完全证实,更遑论其他。

尽管当时并不清楚DNA的分子结构,我们却已摸透了它的化学成分,也知道它的成分在各物种间几乎一样。

如果说基因是遗传物质,并且决定了每个个体甚至每个物种之间的巨大差异,那么像DNA这种化学组成单调的东西,从细菌到植物到动物的几乎都一样,怎么可能解释生命的丰富与多样性?反而组成成分变化无穷的蛋白质,看上去更适合承担这项遗传工作。

图2.2 DNA的双螺旋结构,本图显示这两条螺旋如何互相缠绕。

把这两条螺旋解开的话,每一条都可以当作模板,合成全新而互补的另一条。

当时只有沃森以及少数的生物学家深信美国生物化学家奥斯瓦德·艾弗里的实验结果。

艾弗里在1944年发表的研究显示,遗传物质是DNA。

沃森的热忱与信念鼓舞了克里克,促使他动手解决DNA的结构问题。

一旦结构问题被解决,解码就近在咫尺。

然而当时关于这方面的知识是如此缺乏,必定会再次让现代人觉得惊讶。

DNA看起来就是一连串字母随机组合成的无尽长链。

要找出这个序列的某段顺序如何对应某种蛋白质,在理论上似乎并不困难,因为蛋白质是由一连串的子单元组成的,所谓的子单元就是氨基酸。

因此,想必DNA序列可以与氨基酸序列一一对应。

而如果DNA字母是万物通用的,毕竟似乎所有物种的DNA成分都一样,那么DNA对应氨基酸的方式应该也是万物通用的。

但这一切在当时还不为人知,而且几乎也没人想过这种对应关系,直到沃森与克里克在老鹰酒吧里坐下来,在午餐时间写出那经典的20种氨基酸,就是今天教科书里会写的那20种。

惊讶吗?这两人都不是生物化学家,但他们却是第一个找到正确答案的人。

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