瑞 林
今年是基因DNA的雙螺旋結構發現50周年。50年來,生物科學的發展,充分證明了DNA結構的發現,確實是一項跨時代的偉大成就,它使得生物科學能夠在分子水平上揭示生命的奧秘,生物技術、DNA重組、基因工程、“克隆”技術等廣泛用于醫藥、農業等眾多領域,DNA已經與人類生存密不可分。
DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫,在諾貝爾生理學—醫學獎獲獎名單中,可以找到許多與DNA研究有關的科學家。1989年瑞典發行了一套小本票,題目是“諾貝爾生理學—醫學獎”,4枚郵票涉及8位科學家。
摩爾根(1866-1945)是美國生物學家,1900年以后,逐漸將研究方向轉向遺傳學領域。他通過著名的“果蠅實驗”,證明并發展了孟德爾的遺傳學理論,認為染色體是遺傳傳遞的物質基礎,而基因是組成染色體的遺傳單位,基因的突變會導致生物體遺傳特征發生變化。摩爾根榮獲1933年諾貝爾生理學—醫學獎,被譽為現代遺傳學之父。
1962年諾貝爾生理學—醫學獎頒給了三位科學家,他們是美國的沃森、英國的克里克和威爾金斯。沃森和克里克因提出DNA雙螺旋結構模型獲獎,而威爾金斯則因在建立DNA的分子結構過程中所做出的貢弗蘭克林畢業于化學專業,都是英國科學家。當沃森和克里克最初認為DNA結構是一個三螺旋時,女科學家弗蘭克林及時給予否定;并且沃森和克里克是在見到弗蘭克林利用X射線晶體攝影術對DNA分子進行成功的拍攝照片之后,受到啟發才提出的雙螺旋結構模型,并將論文于1953年4月25日在《自然》雜志公開發表。
1978年諾貝爾生理學—醫學獎頒給了瑞士的阿爾伯、美國的史密斯和內森斯3位微生物遺傳學家。他們發現限制性內切酶,獻獲獎。畢業于生物專業的沃森與畢業于物理專業的克里克于1951至1953年期間,在英國劍橋大學的卡文迪什實驗室組成一個研究小組,并最終提出了著名的DNA雙螺旋結構模型。但是,他們的成功離不開倫敦皇家學院的威爾金斯和弗蘭克林的幫助。威爾金斯畢業于物理專業,在世界上首次完成了DNA的切割,證明它是一種切割遺傳基因理想的“分子剪刀”。從此,分子生物學家可以像建筑師一樣,能夠根據自己的意愿設計、組建出新的遺傳物質。
1983年諾貝爾生理學—醫學獎頒給了美國女遺傳學家麥克林托克,她提出了“可移動的遺傳基因學說”。其實,麥克林托克在1951年就宣讀了她的論文“染色體結構和基因表達”。當時,這一新學說受到了學術界的冷落和嘲笑。隨著分子生物學的發展,她的理論終于在30年后,才被科學界公認,并獲得諾貝爾獎。這時,她已經是81歲的老人了。
(本刊2002年第3-4期合刊上發表了多篇與DNA有關的科普文章,請讀者參讀)