伟大的双螺旋watson crick（课堂PPT）

1、1伟大的双螺旋伟大的双螺旋 21953年年2月月28日中午，剑桥大学的两位年轻的科学家弗朗日中午，剑桥大学的两位年轻的科学家弗朗西斯西斯克里克和詹姆斯克里克和詹姆斯沃森步入老鹰酒吧，宣布他们的发沃森步入老鹰酒吧，宣布他们的发现：现：DNA是由两条核苷酸链组成的双螺旋结构。是由两条核苷酸链组成的双螺旋结构。 3 这家著名的酒吧位于剑桥大学国王学院斜对面，酒吧的标这家著名的酒吧位于剑桥大学国王学院斜对面，酒吧的标志是一只展开翅膀的老鹰，英文名字就叫志是一只展开翅膀的老鹰，英文名字就叫TheEaglePub。现在酒吧门口专门有一个介绍这段历史的牌子。当时沃森现在酒吧门口专门有一个介绍这段历史的牌子。

2、当时沃森和克里克在剑桥大学非常普通，甚至有些不得志，沃森才和克里克在剑桥大学非常普通，甚至有些不得志，沃森才25岁，克里克也不过岁，克里克也不过37岁。他们甚至连一岁。他们甚至连一 个正式宣布成果个正式宣布成果的场合都很难找到，到酒吧宣布如此伟大的一项发现总给的场合都很难找到，到酒吧宣布如此伟大的一项发现总给人一种滑稽的感觉，幸好剑桥人的素质很高，当时并没有人一种滑稽的感觉，幸好剑桥人的素质很高，当时并没有人把他们当成疯子轰走。人把他们当成疯子轰走。 4科普作家科普作家Freeland和和Judson把发现把发现DNA 结构称结构称为为创世纪的第八天创世纪的第八天。 Crick和和watson

3、就是这就是这“第八天第八天”的开创者，是他们的开创者，是他们打开了分子生物学的大门，人类社会为之一变。科学打开了分子生物学的大门，人类社会为之一变。科学界所能提供的最高荣誉界所能提供的最高荣誉1962年的诺贝尔奖年的诺贝尔奖 5否认核酸是遗传物质的科学家的主要论据是：否认核酸是遗传物质的科学家的主要论据是：“核酸怎么核酸怎么能够用四种核苷酸来包含生物界如此繁复的基因，既然蛋能够用四种核苷酸来包含生物界如此繁复的基因，既然蛋白质是功能的执行者，核酸怎么能够把信息传递出去？白质是功能的执行者，核酸怎么能够把信息传递出去？” 首先需要解决的问题是核酸的结构首先需要解决的问题是核酸的结构 核酸分子量通

4、常很大，比蛋白质还要大，那么这条长链在核酸分子量通常很大，比蛋白质还要大，那么这条长链在空间到底是什么样的结构呢？空间到底是什么样的结构呢？ 6通常提到通常提到DNA的双螺旋结构，人们通常想到的是两个人：的双螺旋结构，人们通常想到的是两个人：Crick和和watson；因发现；因发现DNA的构象而获的构象而获1962年诺贝尔生理年诺贝尔生理医学奖的有三个人，医学奖的有三个人， Crick、watson和和M. H. F. Wilkins； Watson 在他著名的回忆录在他著名的回忆录双螺旋双螺旋中这样说：中这样说：“双螺旋双螺旋结构的发现不象报纸上说得那么简单，它是五个人之间的事结构的发现不

5、象报纸上说得那么简单，它是五个人之间的事情：情：Wilkins、Franklin 、L.Pauling、Crick和我。和我。” 7为什么拥有为什么拥有X衍射照片的衍射照片的R. Franklin没有发现，而没有发现，而Crick和和watson在看过她的照片后一鸣惊人？为什么对结构有深刻在看过她的照片后一鸣惊人？为什么对结构有深刻研究且刚刚阐明蛋白质的研究且刚刚阐明蛋白质的-螺旋结构的螺旋结构的L.Pauling在这场竞在这场竞争中会落到了后面？科学家们最想知道的是：怎样才能从争中会落到了后面？科学家们最想知道的是：怎样才能从实验数据中找出隐藏在背后的真理？实验数据中找出隐藏在背后的真理？

6、无数科学家都曾经思考过这样一个问题：为什么发现双螺无数科学家都曾经思考过这样一个问题：为什么发现双螺旋结构的会是旋结构的会是Crick和和watson，他们一个还在为博士论文，他们一个还在为博士论文挣扎，另一个不过刚刚挣扎，另一个不过刚刚25岁？岁？8Francis Harry Compton Crick 于于1916年出生在英格兰的年出生在英格兰的诺萨姆敦，他的父亲是个商人，专营鞋类。第一次世界大战诺萨姆敦，他的父亲是个商人，专营鞋类。第一次世界大战后英国百夜萧条，后英国百夜萧条，Crick 鞋厂是数千个破产的公司之一。鞋厂是数千个破产的公司之一。Crick 的父亲决定举家迁到伦敦，虽然在那

7、里的生活不能和的父亲决定举家迁到伦敦，虽然在那里的生活不能和旧时相比，但父亲的另一个心愿实现了，家中的男孩都得到旧时相比，但父亲的另一个心愿实现了，家中的男孩都得到了更好的教育。了更好的教育。 Crick 自幼显示出了对物理和数学的热爱和天分，他的中自幼显示出了对物理和数学的热爱和天分，他的中学校长回忆说，学校长回忆说，Crick 是一个：是一个：“非常能干非常能干”且且“自许甚自许甚高高”的学生，他高亢刺耳的笑声和口若悬河的本事令他对的学生，他高亢刺耳的笑声和口若悬河的本事令他对印象深刻。校长的回忆是准确的，印象深刻。校长的回忆是准确的，Crick 的笑声和他的健的笑声和他的健谈为他日后的工

8、作增添了许多麻烦谈为他日后的工作增添了许多麻烦 9在在Crick的博士工作即将完成时，第二次世界大战爆发了，的博士工作即将完成时，第二次世界大战爆发了，Crick 的命运也随之改变。他被迫中断研究，前往特丁的命运也随之改变。他被迫中断研究，前往特丁顿的海军总部研究实验室报道，研究能够躲过德军反水顿的海军总部研究实验室报道，研究能够躲过德军反水雷装置的水雷。只要德国发现一种可以侦测并摧毁英国雷装置的水雷。只要德国发现一种可以侦测并摧毁英国水雷的方法，该实验室就需要研究出另一种新式的水雷。水雷的方法，该实验室就需要研究出另一种新式的水雷。 Crick 在大学学院获得理学学士后，继续学习他喜欢在大学

9、学院获得理学学士后，继续学习他喜欢的物理，他研究的主题是水在高温时的凝滞性。的物理，他研究的主题是水在高温时的凝滞性。 在研究水雷中，在研究水雷中，Crick的天才便脱颖而出，他具有一种特的天才便脱颖而出，他具有一种特殊的能力，可以洞悉复杂而困难的问题，并适时提出新殊的能力，可以洞悉复杂而困难的问题，并适时提出新颖实用的方案。颖实用的方案。 10但但Crick在实验室中并不受欢迎，因为他常常告诉他的同事说，在实验室中并不受欢迎，因为他常常告诉他的同事说，他们所讨论的内容都是没有用的东西。大战结束后，他们所讨论的内容都是没有用的东西。大战结束后，Crick被派被派前往伦敦的海军情报部，他的研究主

10、题是粒子物理或量子物理在前往伦敦的海军情报部，他的研究主题是粒子物理或量子物理在生物上的应用。这是生物上的应用。这是Crick第一次正式地与生物学打交道。第一次正式地与生物学打交道。1947年秋，年秋，Crick来到剑桥的来到剑桥的Stramgeways实验室，从事细胞实验室，从事细胞方面的研究。虽然方面的研究。虽然Stramgeways实验室的研究条件很不错，但实验室的研究条件很不错，但它并不合它并不合Crick的意。因为他所喜欢的物理和化学派不上用场。的意。因为他所喜欢的物理和化学派不上用场。 11年底，在年底，在J. Kendrew的建议下的建议下Crick发表了一个演讲，题为发表了一个

11、演讲，题为令人疯狂的探求令人疯狂的探求。在他。在他20分钟的演讲中，分钟的演讲中，Crick直截了当直截了当地告诉地告诉Perutz、Bragg和和Kendrew，他们的方法和结论是错，他们的方法和结论是错误的，完全没有顾及三位科学家的面子（误的，完全没有顾及三位科学家的面子（Bragg于于1905年获年获诺贝尔物理奖，当时卡文迪许实验室的负责人；诺贝尔物理奖，当时卡文迪许实验室的负责人；Perutz和和Kendrew于于12年后同获年后同获1962年的诺贝尔化学奖）。年的诺贝尔化学奖）。 不久后，他转到卡文迪许实验室用不久后，他转到卡文迪许实验室用X射线分析蛋白质晶体结射线分析蛋白质晶体结构

12、的构的M. Perutz小组，物理学和生物学的结合部。在卡文迪许小组，物理学和生物学的结合部。在卡文迪许实验室的第一年内，实验室的第一年内，Crick全心投入到一个完全陌生的主题全心投入到一个完全陌生的主题蛋白质蛋白质X射线衍射中。射线衍射中。 Crick之所以没有被赶走，是因为三位科学家很快了解到之所以没有被赶走，是因为三位科学家很快了解到Crick的的批评是完正确的。但批评是完正确的。但Crick在实验室并不如意，他健谈的毛病和在实验室并不如意，他健谈的毛病和缺乏应有礼貌的特点让他差点丢掉在卡文迪许实验室的位置。他缺乏应有礼貌的特点让他差点丢掉在卡文迪许实验室的位置。他没有遇到一个能真心听

13、他宣讲的人，直到没有遇到一个能真心听他宣讲的人，直到Watson的出现。的出现。 12Watson比比Crick小小12岁，于岁，于1928年出生于美国的芝加哥。少年出生于美国的芝加哥。少年时的年时的Watson才智过人，才智过人，15岁从高中毕业，随即进入芝加岁从高中毕业，随即进入芝加哥大学学习，四年后获得哲学及理科两项学士学位。但哥大学学习，四年后获得哲学及理科两项学士学位。但Watson的理想不是从事科学，他对大自然抱着极为浓厚的兴的理想不是从事科学，他对大自然抱着极为浓厚的兴趣，最大的心愿是能成为纽约市的美国自然历史博物馆馆长趣，最大的心愿是能成为纽约市的美国自然历史博物馆馆长 在印第

14、安那大学攻读博士时，在印第安那大学攻读博士时，Watson来到了当时世界上最来到了当时世界上最伟大的遗传学家之一伟大的遗传学家之一Hermann J. Muller的身边，和的身边，和Crick一样，因为一样，因为Muller研究的果蝇太偏向生物学的范围，研究的果蝇太偏向生物学的范围，Watson想了解的却是他感兴趣的基因的物理特性，想了解的却是他感兴趣的基因的物理特性，Watson离开了离开了Muller的实验室。的实验室。 13他把他的注意力转移到了噬菌体他把他的注意力转移到了噬菌体一种感染细菌的病毒。一种感染细菌的病毒。噬菌体是当时的研究热门，噬菌体是当时的研究热门，40年代初，某些科学

15、家认为噬菌年代初，某些科学家认为噬菌体的研究将能提供基因本质及遗传本质的最佳信息。而许多体的研究将能提供基因本质及遗传本质的最佳信息。而许多敏锐的遗传学家开始怀疑噬菌体可能就是赤裸的基因。敏锐的遗传学家开始怀疑噬菌体可能就是赤裸的基因。 Watson加入了加入了S. Luria 和和M. Dellbruck的的“美国噬菌体美国噬菌体小组。小组。”22岁时，岁时，Watson顺利地取得了他的博士学位。顺利地取得了他的博士学位。 但不可否认对于但不可否认对于Watson也不能回避的一个问题就是他的化学也不能回避的一个问题就是他的化学水平和他想从事的研究不符。因此指导教授水平和他想从事的研究不符。因

16、此指导教授S. Luria建议建议Watson去丹麦生化学家去丹麦生化学家H. Kalckar门下做博士后工作。但在门下做博士后工作。但在丹麦的时光，没有给丹麦的时光，没有给Watson一丝他想要的东西，一丝他想要的东西，H. Kalckar对核酸根本不感兴趣，他正陷在婚姻危机中，无暇对对核酸根本不感兴趣，他正陷在婚姻危机中，无暇对Watson做什么指导。做什么指导。14无聊中的无聊中的Watson在那不勒斯的一次科学会议上遇到了日后在那不勒斯的一次科学会议上遇到了日后和他一起分享诺贝尔奖的和他一起分享诺贝尔奖的 M. Wilkins，Watson的人生道路的人生道路再次改变。在这次会议上，再

17、次改变。在这次会议上，M. Wilkins展示了一些展示了一些DNA分分子的晶体衍射照片打动了子的晶体衍射照片打动了Watson，他回忆说：，他回忆说：“刹那间，刹那间，化学令我有一种莫名的兴奋。化学令我有一种莫名的兴奋。”如果说如果说M. Wilkins的展示的展示打动了打动了Watson，那么几天后，那么几天后L. Pauling研究出研究出-螺旋结构螺旋结构的新闻坚定了的新闻坚定了Watson的决心，他准备从事晶体结构分析的的决心，他准备从事晶体结构分析的研究了。研究了。1951年，年，Watson来到剑桥卡文迪许实验室，遇到来到剑桥卡文迪许实验室，遇到了了Francis Harry C

18、ompton Crick。15他们已经记不起第一次会面的细节，但两人都记得，那次会面他们已经记不起第一次会面的细节，但两人都记得，那次会面的确有些不寻常的事情发生了，他们同时发现对方对的确有些不寻常的事情发生了，他们同时发现对方对DNA、基、基因、遗传物质的看法如此地一致，如此地与众不同。有人形容因、遗传物质的看法如此地一致，如此地与众不同。有人形容说，他们之间甚至不需要言语，即可了解对方的想法。说，他们之间甚至不需要言语，即可了解对方的想法。 在剑桥，他们被分到一间远离其他研究人员的办公室工作，因在剑桥，他们被分到一间远离其他研究人员的办公室工作，因为如此一来，他们便能在为如此一来，他们便能

19、在“不干扰其他科学家的情况下讨论事不干扰其他科学家的情况下讨论事情。情。”很快地他们话题的重点便集中在彼此最关心的事情上，很快地他们话题的重点便集中在彼此最关心的事情上，他们必须尽快找出他们必须尽快找出DNA分子的组成方式。分子的组成方式。16在剑桥，他们被分到一间远离其他研究人员的办公室工作，在剑桥，他们被分到一间远离其他研究人员的办公室工作，因为如此一来，他们便能在因为如此一来，他们便能在“不干扰其他科学家的情况下讨不干扰其他科学家的情况下讨论事情。论事情。”很快地他们话题的重点便集中在彼此最关心的事很快地他们话题的重点便集中在彼此最关心的事情上，他们必须尽快找出情上，他们必须尽快找出DN

20、A分子的组成方式。分子的组成方式。Crick和和Watson面前的第二个困难是没有面前的第二个困难是没有DNA结构的优先研结构的优先研究权。研究究权。研究DNA结构的工作在国王学院已经有人在着手进行，结构的工作在国王学院已经有人在着手进行，此人正是此人正是Watson在那不勒斯遇到的在那不勒斯遇到的M. Wilkins，他也是，他也是Crick的好朋友。英国科学界崇尚一种绅士风度，讲求的好朋友。英国科学界崇尚一种绅士风度，讲求“公平游戏公平游戏”（fair play）。一个课题如果已被研究，则其他小组不宜再从）。一个课题如果已被研究，则其他小组不宜再从事此项研究。事此项研究。 17但从某种角度

21、上说，但从某种角度上说，Crick和和Watson的工作是建立的工作是建立在在M. Wilkins和和R. Franklin的工作之上的。的工作之上的。Crick和和Watson所用的晶体衍射照片都来自于国王学院所用的晶体衍射照片都来自于国王学院M. Wilkins的实验室。的实验室。18Watson和和Crick已经知道世界上最伟大的化学家已经知道世界上最伟大的化学家L. Pauling也也在研究在研究DNA结构，他们都是结构，他们都是L. Pauling的崇拜者，对的崇拜者，对Pauling用建立模型分析出蛋白质用建立模型分析出蛋白质-螺旋结构的方法更是无比敬服。螺旋结构的方法更是无比敬服

22、。他们几乎从开始就觉得只有用他们几乎从开始就觉得只有用Pauling的方法的方法先建立可能先建立可能的模型，再与的模型，再与X射线衍射照片的结果比较射线衍射照片的结果比较才能分析出才能分析出DNA结构。结构。 国王学院的研究者国王学院的研究者M. Wilkins和和R. Franklin采用的方法和采用的方法和Watson和和Crick 的不同，他们的宗旨是让实验数据说话。的不同，他们的宗旨是让实验数据说话。在搜集到足够多的数据前讨论在搜集到足够多的数据前讨论DNA分子结构是愚蠢的分子结构是愚蠢的 对于结构简单、有规则的大分子，先根据键角、键长等一系对于结构简单、有规则的大分子，先根据键角、键

23、长等一系列数据有可能建立起模型，顿时可以排除许多种不可能的结列数据有可能建立起模型，顿时可以排除许多种不可能的结构，再和实验数据比较，工作量要减轻很多构，再和实验数据比较，工作量要减轻很多 19R. Franklin是位杰出的女性，她所拍是位杰出的女性，她所拍X射线衍射照片效果极佳。射线衍射照片效果极佳。但遗憾的是，她和但遗憾的是，她和Wilkins，她的上司，合作并不愉快，几乎到，她的上司，合作并不愉快，几乎到了分裂的边缘。如果说他们之间有一丝相同，那就是对待实验了分裂的边缘。如果说他们之间有一丝相同，那就是对待实验的态度。他们把实验放在第一位，把精力放在获得高质量的衍的态度。他们把实验放在

24、第一位，把精力放在获得高质量的衍射照片上。射照片上。R. Franklin作为女性更是一丝不苟，她将所得到的作为女性更是一丝不苟，她将所得到的衍射照片根据衍射照片根据DNA晶体类型分门别类，依次研究晶体类型分门别类，依次研究 虽然虽然R. Franklin发现第发现第51号影象图谱，号影象图谱，B型型DNA的一张衍射照的一张衍射照片，效果非常好，是当时最清楚的照片。她仍然决定先完成手片，效果非常好，是当时最清楚的照片。她仍然决定先完成手上正在做的上正在做的A型型DNA影象图谱的分析工作。这张影象图谱的分析工作。这张“第第51号影象号影象图谱图谱”如今已经成为了历史文件，如今已经成为了历史文件，

25、Watson和和Crick就是凭此照就是凭此照片发现了片发现了DNA的双螺旋结构。的双螺旋结构。DNA分子在不同的湿度条件和不同的盐离子浓度下的空间结构分子在不同的湿度条件和不同的盐离子浓度下的空间结构不同，其中最著名的不同，其中最著名的A型、型、B型是型是R. Franklin发现并命名的。发现并命名的。20Watson和和Crick提出第一个提出第一个DNA结构模型是在结构模型是在1951年年 经过一系列数学运算，他们发现只有几种可能的结构满足这经过一系列数学运算，他们发现只有几种可能的结构满足这些数据和些数据和Cochran-Crick理论（预测晶体中的螺旋结构），理论（预测晶体中的螺旋

26、结构），一个一个DNA分子中可能包括分子中可能包括24条链，这取决于条链，这取决于DNA链绕轴的链绕轴的角度和半径角度和半径 在在Watson和和Crick的模型中几条糖的模型中几条糖-磷酸链居中，碱基指向磷酸链居中，碱基指向外面。剩下来的问题是高负电荷的糖外面。剩下来的问题是高负电荷的糖-磷酸链如何能凑到一磷酸链如何能凑到一起，起，Watson和和Crick把两价阳离子引了进来。把两价阳离子引了进来。Watson开始开始用实验室已有的原子模型拼凑用实验室已有的原子模型拼凑DNA分子，结果不令人满意，分子，结果不令人满意，连接两个核苷酸的磷酸二酯键可以采取各种各样的形状，缺连接两个核苷酸的磷酸

27、二酯键可以采取各种各样的形状，缺乏晶体分子所必备的规则性乏晶体分子所必备的规则性 3条条DNA链互相缠绕，可以形成沿螺旋轴形成一个以链互相缠绕，可以形成沿螺旋轴形成一个以28埃埃为一单元的重复结构。为一单元的重复结构。Watson和和Crick沉浸在欢乐之中。沉浸在欢乐之中。21接下来的事情是把国王学院的同行们请来，共同研究这个接下来的事情是把国王学院的同行们请来，共同研究这个模型。但模型。但M. Wilkins和和R. Franklin看到模型后迎面给他们看到模型后迎面给他们泼了一盆凉水。泼了一盆凉水。R. Franklin尖锐地指出带负电荷的磷酸基尖锐地指出带负电荷的磷酸基团肯定是被一群水

28、分子包围，不可能有两价阳离子立足的团肯定是被一群水分子包围，不可能有两价阳离子立足的地方地方 对于对于Watson和和Crick最不幸的不是他们的失败，而是他最不幸的不是他们的失败，而是他们老板们老板Bragg的反应。在与的反应。在与M. Wilkins的老板谈过以后，的老板谈过以后，Bragg严重警告严重警告Watson和和Crick，让他们远离，让他们远离DNA。22接下来的日子对两位接下来的日子对两位DNA爱好者的确难熬。他们不能公开地爱好者的确难熬。他们不能公开地谈谈DNA，甚至连，甚至连M. Wilkins的名字都不能提，否则就有人怀疑的名字都不能提，否则就有人怀疑他们还在他们还在“

29、不务正业不务正业”。 Crick继续做他的博士论文，否则他继续做他的博士论文，否则他不可能毕业；不可能毕业；Watson埋头研究病毒，这是美国方面派他来剑埋头研究病毒，这是美国方面派他来剑桥的理由桥的理由 但随着时间的推移，二位科学家的热情再次浮出水面。他们没但随着时间的推移，二位科学家的热情再次浮出水面。他们没有有X射线衍射数据，只有从理论上研究射线衍射数据，只有从理论上研究DNA的生物功能和生物的生物功能和生物体内信息流动的路线。当时体内信息流动的路线。当时DNA作为遗传物质的证据越来越作为遗传物质的证据越来越多，许多其他方向的科学家也对多，许多其他方向的科学家也对DNA发生了兴趣。其中之

30、一发生了兴趣。其中之一是剑桥的理论化学家是剑桥的理论化学家J. Grifith 与与Crick讨论讨论DNA作为遗传物质复制机理时，他们发生了争论。作为遗传物质复制机理时，他们发生了争论。Crick认为认为DNA一定是自我复制，而一定是自我复制，而J. Grifith相信互补复制，相信互补复制，即以基因作为模板产生一个与之互补的分子，就象钥匙和锁；即以基因作为模板产生一个与之互补的分子，就象钥匙和锁；接下来再以那个互补的分子作为模板互补产生一个与最初相接下来再以那个互补的分子作为模板互补产生一个与最初相等的基因等的基因 23由于由于Bragg的禁令，的禁令，Watson和和Crick不能接触国

31、王学不能接触国王学院的实验数据院的实验数据 他们唯一能做的是专研化学理论，他们唯一能做的是专研化学理论，Watson当时看得最多的当时看得最多的就是就是L. Pauling的的化学键的本质化学键的本质。在焦虑和思考中，。在焦虑和思考中，美国传来一个消息：美国传来一个消息：L. Pauling已经分析出一个已经分析出一个DNA模型模型 卡文迪许实验室的反应可想而知，他们没有忘记当他们听卡文迪许实验室的反应可想而知，他们没有忘记当他们听说说L. Pauling发现蛋白质发现蛋白质-螺旋时他们的失望和沮丧，难螺旋时他们的失望和沮丧，难道道DNA方面方面L. Pauling又超过了英国人又超过了英国人

32、 24Pauling寄来的论文让寄来的论文让Watson和和Crick松了口气，同时他们松了口气，同时他们也对也对L. Pauling所犯的错误感到惊讶。因为在所犯的错误感到惊讶。因为在L. Pauling的的DNA模型中，也是三条模型中，也是三条DNA链扭缠在一起，碱基暴露在外，链扭缠在一起，碱基暴露在外，和和Watson和和Crick的第一个模型很相似；唯一的不同是解的第一个模型很相似；唯一的不同是解决磷酸基团负电荷的方法。决磷酸基团负电荷的方法。L. Pauling的的DNA模型中磷酸模型中磷酸基团竟然不带负电荷，这在生理条件下是根本不可能的，基团竟然不带负电荷，这在生理条件下是根本不可

33、能的，而且是连化学系大学本科生都知道的事实。为什么而且是连化学系大学本科生都知道的事实。为什么L. Pauling会犯如此低级的错误，现在已不得而知会犯如此低级的错误，现在已不得而知 25L. Pauling的确没有太把的确没有太把DNA放在心上，而且他手头根放在心上，而且他手头根本没有分辨率清晰的本没有分辨率清晰的X射线照片。虽然他曾向国王学院索射线照片。虽然他曾向国王学院索取，但好胜的英国人根本不让他接近这些数据。所以取，但好胜的英国人根本不让他接近这些数据。所以L. Pauling在这场竞争中的失败是必然的在这场竞争中的失败是必然的 26Watson和和Crick稍稍松了口气，但他们随即

34、想到的是这个稍稍松了口气，但他们随即想到的是这个错误不会蒙蔽错误不会蒙蔽L. Pauling多久，一旦他发现自己的错误后，多久，一旦他发现自己的错误后，Pauling肯定会继续坐在桌旁直到得到理想的肯定会继续坐在桌旁直到得到理想的DNA模型。时模型。时间万分紧迫间万分紧迫 Watson再也按捺不住自己的激动，他冲到了伦敦的国王学再也按捺不住自己的激动，他冲到了伦敦的国王学院，想想看看院，想想看看M. Wilkins和和R. Franklin对对L. Pauling文章的文章的反应。但反应。但R. Franklin的反应是冷淡的，她一听说的反应是冷淡的，她一听说Pauling的的模型是螺旋，就不

35、想再听下去了。模型是螺旋，就不想再听下去了。Watson忍不住说：忍不住说：“一一条长链多分子在空间最简单的构象就是螺旋形条长链多分子在空间最简单的构象就是螺旋形 27Franklin只是骄傲地告诉只是骄傲地告诉Watson，让他放弃凭空构建模，让他放弃凭空构建模型的蠢事，看看她的型的蠢事，看看她的X射线衍射照片再说。射线衍射照片再说。Franklin有理有理由骄傲，她新近结晶出一种新的由骄傲，她新近结晶出一种新的DNA晶体，拍出的照片相晶体，拍出的照片相当清晰，远胜于以往的那些照片。她命名这种新的当清晰，远胜于以往的那些照片。她命名这种新的DNA晶晶体为体为B型型DNA，而以前的，而以前的D

36、NA晶体为晶体为A型型DNA。这张照片。这张照片就是著名的就是著名的“第第51号影象图谱号影象图谱”。28是双链螺旋呢，还是三链螺旋？生物学的直觉告诉是双链螺旋呢，还是三链螺旋？生物学的直觉告诉Watson认为是双螺旋，但认为是双螺旋，但Crick不接受任何不是来自核酸链结构化不接受任何不是来自核酸链结构化学以外的建议。既然现有的数据不能说明是双螺旋还是三学以外的建议。既然现有的数据不能说明是双螺旋还是三螺旋，螺旋，Watson同意对双螺旋和三螺旋模型给予同等的重视，同意对双螺旋和三螺旋模型给予同等的重视，当然他要先从双螺旋模型做起当然他要先从双螺旋模型做起 29在他们紧张工作的时候，国王学院

37、的在他们紧张工作的时候，国王学院的M. Wilkins来访，来访，Wilkins表示在表示在Franklin离开前，他不会构建离开前，他不会构建DNA模型，因为他们之间模型，因为他们之间的关系已经恶化到不能合作的程度。尽管的关系已经恶化到不能合作的程度。尽管Watson和和Crick 告诉告诉他，他，Pauling可能马上就会行动，但仍然不能改变他的决定。可能马上就会行动，但仍然不能改变他的决定。最后最后Watson和和Crick 问问Wilkins是否介意他们利用国王学院的是否介意他们利用国王学院的照片构建照片构建DNA模型，让模型，让Watson和和Crick激动的是激动的是Wilkins

38、说：说：“不，我不介意。不，我不介意。” 建立建立“碱基中心碱基中心”的模型的关键是如何使安排摆在中间的碱基，的模型的关键是如何使安排摆在中间的碱基，使外面的糖使外面的糖-磷酸骨架规则。磷酸骨架规则。 30在一次舞会上，在一次舞会上，Watson没有心仪的对象。他的脑筋又回到没有心仪的对象。他的脑筋又回到DNA上，突然灵光一闪，他发现腺嘌呤（上，突然灵光一闪，他发现腺嘌呤（A）和腺嘌呤（）和腺嘌呤（A）可以通过旋转可以通过旋转18度，形成度，形成2个氢键，同样个氢键，同样T与与T、G与与G、C与与C之间都能形成之间都能形成2个氢键。那么个氢键。那么DNA分子是由分子是由2条完全一致的条完全一致

39、的DNA链用氢键连起来的，这样链用氢键连起来的，这样DNA分子肯定会自我复制分子肯定会自我复制 他们只要分裂开，各自的碱基吸引一个相同的碱基，就会最他们只要分裂开，各自的碱基吸引一个相同的碱基，就会最终产生两个终产生两个DNA分子。但这个模型也有不足，因为嘌呤要比分子。但这个模型也有不足，因为嘌呤要比嘧啶大得多，嘌呤对比嘧啶对要大得更多。这样在外侧的磷嘧啶大得多，嘌呤对比嘧啶对要大得更多。这样在外侧的磷酸骨架将会在嘌呤对处向外凸，在嘧啶对处向里凹，这是个酸骨架将会在嘌呤对处向外凸，在嘧啶对处向里凹，这是个不规则的分子。解释自我复制的魅力让不规则的分子。解释自我复制的魅力让Watson忘掉了这个

40、不忘掉了这个不足，他越想越钟情于他构建的足，他越想越钟情于他构建的DNA模型。他兴奋地通知模型。他兴奋地通知Max Perutz，他已经找到了一个与，他已经找到了一个与Pauling不同不同DNA模型。模型。31信发出去后不到一个小时，他就知道自己的模型是一文不值。信发出去后不到一个小时，他就知道自己的模型是一文不值。这源于与美国晶体学家这源于与美国晶体学家J. Donohue 的对话。嘌呤和嘧啶都有的对话。嘌呤和嘧啶都有1种以上的拓扑异构形式，种以上的拓扑异构形式，Donohue的化学直觉告诉他的化学直觉告诉他 Watson在模型中采用的嘧啶在模型中采用的嘧啶C和和T是错误的拓扑形式，所以是错误的拓扑形式，所以Watson所构想的氢键不成立。虽然很部情愿，但所构想的氢键不成立。虽然很部情愿，但Watson不不能对能对Donohue的意见置之不理。因为除了的意见置之不理。因为除了Pauling，Donohue对氢键的了解比任何人都要多对氢键的了解比任何人都要多 32Watson 马上想到了马上想到了Chargaff规则：腺嘌呤（规则：腺嘌呤（A）和胸腺）和胸腺嘧啶（嘧啶（T）等量，而胞嘧啶（）等量，而胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（）与鸟嘌呤（G）之间也是）之间也是等量的。更令人兴奋的是等量的。更令人兴奋的是C与与G配对后的大小和配对后的大小和A-T