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兴趣是开启成功之门的钥匙—记DNA结构发现者沃森和克里克 【字体:
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兴趣是开启成功之门的钥匙—记DNA结构发现者沃森和克里克

我学习,我快乐:爱学网                          河南省实验中学  中学生物高级教师尹治安

2003年是DNA结构发现50周年。1953年沃森与克里克针对DNA的结构和功能发表四篇论文。196210月,瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖评选委员会宣布,当年的诺贝尔生理学或医学奖授予英国的弗朗西斯·克里克和美国的詹姆斯·沃森,同时获得此奖的还有英国的威尔金斯。理由是他们发现并证明了细胞核DNA的双螺旋结构,这对于研究和认识生命现象与本质具有重要意义。让我们追寻他们的足迹,探寻他们的成功道路。必定会给我们很多的启迪。

詹姆斯·沃森(James Watson(1928-):

沃森出生于美国芝加哥。孩提时代就非常聪明好学,他有一个口头禅就是“为什么?”,往往简单的回答还不能满足他的要求。他通过阅读《世界年鉴》记住了大量的知识,因此在参加的一次广播节目比赛中获得“天才儿童”的称号,而赢得100美元的奖励。他用这些钱买了一个双筒望远镜,专门用它来观察鸟。这也是他和爸爸的共同爱好。

詹姆斯·沃森

由于有异常天赋,沃森15岁时就进入芝加哥大学就读。在大学的学习中,凡是他喜欢的课程就学得好,例如《生物学》,《动物学》成绩特别突出。而不喜欢的课程就不怎么样了。他曾打算以后能读研究生,专门学习如何成为一名“自然历史博物馆”中鸟类馆的馆长。

在大学高年级时,沃森阅读了一本艾尔文·薛定谔的书《生命是什么?》。他深深地被控制生命的奥秘的基因和染色体吸引住了。当S·卢里亚(一位从事噬菌体研究的先驱者)成为他的博士生导师时,沃森就有了很好的机会来从事这方面的研究了。

1950年完成博士学业后,沃森来到了欧洲。先是在丹麦的哥本哈根工作,后来就加入著名的英国剑桥大学的卡文迪什实验室工作。从那时起,沃森知道DNA是揭开生物奥秘的关键。他下决心一定要解决DNA的结构问题。他很幸运能和弗朗西斯·克里克共事。尽管彼此的工作内容不同,但两人对DNA的结构都非常感兴趣。当他们终于在1953年建构出第一个DNA的精确模型时,完成了被认为是至今为止科学上最伟大的发现之一。

1962年,沃森与克里克,偕同威尔金斯共享诺贝尔生理或医学奖。莫里斯·威尔金斯和罗莎琳德·富兰克林提供了有关DNA结构的必要数据。沃森为此专门写了一本书《双螺旋-发现DNA结构的故事》,于1968年发表。这本书是首次采用谈话的形式描述进行科学发现的详细过程,一直畅销不衰。

1956沃森到哈佛大学任生物学的助理教授。在那里他的研究重点是RNARNA在基因信息传递中所起的作用。1976年沃森担任美国冷泉港实验室主任。沃森使冷泉港实验室成为世界上最好的实验室之一,该实验室主要从事肿瘤、神经生物学和分子遗传学的研究。

沃森在生物科学的发展中起了非常大的作用,例如在攻克癌症研究上,在重组DNA技术的应用上等等。他还是人类基因组计划的倡导者,1988年至1993年曾担任人类基因组计划的主持人。

沃森另一个感兴趣的问题就是教育,他的第一本教科书《基因的分子生物学》为生物学课本提供了新的标准。随后陆续出版了《细胞分子生物学》、《重组DNA》。他还积极探索利用多媒体进行教育的方法,并且通过互联网设立DNA学习中心,这一中心也成为冷泉港实验室的教育助手。

沃森被许多人描述为:才华横溢、直言不讳、性格怪异。他知识渊博而不迂腐。精力非常旺盛,从学生时代开始他就很喜欢打网球。每天都坚持打一会儿网球。

   


弗朗西斯·克里克(Francis Crick)(1916-):克里克出生在英国的一个小镇北安普敦。小时候就好问上进,凡是父母给他买的每一本儿童百科书籍都一一阅读。尤其喜欢有关科学方面的内容。他不但喜欢阅读,还自己亲自动手在家做实验。通过刻苦的学习和努力,以优异成绩毕业于伦敦大学学院物理系。

弗朗西斯·克里克

在读研究生时,专门进行水的粘度研究。可是克里克觉得大学所学的物理知识已经过时,于是就自学有关量子学的初步知识。第二次世界大战爆发后被迫中断研究生的学业。战争期间克里克从事英国海军制造磁性水雷的研究工作。战争结束后,他依然为海军工作,但他清楚不会也不愿意一辈子去设计武器设备。问题是将来干什么呢?最后决定投身生命科学的研究。他喜欢阅读、思考、谈论生命科学中的最新发现。克里克发现“你经常谈论的事情就是你所感兴趣的东西”。为了追求他所感兴趣的东西,克里克访问了多个实验室和科学家,最后决定留在了斯特兰奇韦斯实验室。在两年不到的时间里,研究磁场对粗纤维原细胞的作用。

1947年,由于有生物学研究的经验,克里克进入了剑桥大学的卡文迪什实验室工作。克里克的研究方向是蛋白质的x射线衍射。1951年克里克与沃森相遇,虽然克里克比沃森大12岁,却有一见如故的感觉。在沃森离开卡文迪什实验室之前,他们共同完成了一个伟大的成就,那就是揭开了DNA结构之谜。他们俩人利用获得的x射线衍射实验的结果建构了DNA的精确模型,并于19534月在《自然》科学杂志上将他们的成果公之于众。其中还有一件有趣的事,他们是通过掷硬币的方式来决定署名的次序的。1962年弗朗西斯·克里克、詹姆斯·沃森和默里斯·威尔金斯共同获得诺贝尔生理和医学奖。

自从DNA的双螺旋结构发现后,还有许多问题等待解决。例如:DNA如何控制蛋白质的合成?克里克和其他科学家包括沃森在内继续进行研究。他们都是“RNA俱乐部”的成员,这个俱乐部的宗旨是:揭开RNA结构之谜,并且能够明白它是如何建造蛋白质的。他们把注意力集中在“中心法则”问题上。遵循这个法则DNA是遗传信息的载体,RNA起着桥梁的作用,它可以把遗传信息从细胞核中传至制造蛋白质的细胞质中。这个理论中的RNA的译码问题一直处于讨论和研究之中,直到1961年克里克和悉尼·不雷诺(Sydney Brenner)提供了“三联体”密码在解读遗传物质方面的作用的有关遗传证据后,终于得到了解决。

在克里克工作的大部分时间里,他一直在剑桥大学为“医学研究委员会”工作。1976年克里克前往美国任加州沙克研究所教授,进行神经生物学研究。1988年他在《疯狂的探索》(What Mad Pursuit)一书中写下了自己的亲身经历“我看科学发现”(A Personal View of  Scientific Discovery)。

克里克被人们认为是一位才思敏捷,具有英国式幽默的性格。他每天为保持健康坚持游泳,当然总忘不了谈谈有关科学的话题。


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