后一頁
前一頁
回目錄
17 三螺旋結构



                 鮑林點

  令人惊奇的是,鮑林似乎有本領應付政治上的風風雨雨,同時又不明顯地影響到他的科學研究。單是在1951年和1952年,他就正式發表了43篇文章,包括研究論文、科普小品、隨筆注記、學術評論。其中有關于蛋白質結构的一系列具有划時代意義的論文,也有涉及到以下一些基礎性課題的文章:基本磷鍵結构和有氧酸結构,過渡元素的硼化物和鉛合金,氫分子的共振和金屬化合物的本質,等等。他還表明,水分子可以在一個气体原子的周圍聚合成漂亮的晶格,從而將水合物化學向前推進了一大步。他對鉬的結构化學進行了評述,同時又開始研究一种新的鐵磁性理論。在加州理工學院,他曾對博士生考試進行過改革,他在這個問題上的想法也在報刊上得到了發表。此外,他開始編寫一部新的教材,也就是經過大力修改的《普通化學》第二版。他在通俗刊物《科學文摘》上向讀者說明了為什么“熟悉科學是合算的”。
  獎勵和榮譽紛至沓來。他被選為大名鼎鼎的美國哲學學會的副理事長,這一學會已經成為由本杰明·富蘭克林發起組織的一家知識分子的俱樂部,他成了由美國化學學會伯克利分會頒發的路易斯獎章的第一位得主。他被指定參加一個總統委員會的研究小組,這個小組的任務是研究國民健康的需要。他的畫像被《通俗力學》雜志收入“半個世紀名人廳”。除此之外還有一長串各种各樣的名譽和頭銜。他甚至還在無意之中成了一位電影明星,他在弗朗克·卡普拉為加州理工學院招生服務的一部影片中粉墨登場,經受了導演的嚴格考驗。
  回到家里,一切也令人愉快,至少在鮑林的眼里是這樣的情況。他家這所名為梅德爾山的宅院,往往是化學系慶祝新學年開始聚會的場所。鮑林就在自己家門前的草坪上主持這种聚會。食物比較簡單,飲料則很充足。有人回憶說,有一次還上了潘趣酒,是用一支火箭的頭錐作為盛器的。鮑林和愛娃款待成群結隊的晚會來客,這些人多數是鮑林的同事或訪問學者。有時,愛娃就在家里為員工的夫人們舉行茶會。她与其中大多數人相處得并不和諧——在她看來,這些人衣衫不整,俗不可耐;客人們則認為她語言尖刻,政治上固執自負,听不進別人的意見。愛娃更感興趣的是每月舉行一次的民間舞蹈晚會。在她和鮑林出訪英國歸來后的几年里,這些舞蹈演員經常應邀來她家作客。愛娃向來就愛好音樂。將家具移到牆邊,開上錄音机,她就可以和這些朋友以及孩子們翩翩起舞,一連几個小時跳個不停——有一次,她情緒高漲,不慎摔了一跤,造成了手腕骨折。
  民間藝術成了她的一种業務愛好。她為丈夫挑選全部衣著,因此,鮑林的服裝打扮也開始顯露出他特有的風格。50年代初期,鮑林的那些剪裁得体的西服和領帶往往讓位于休閒服裝和運動衫褲,甚至在辦公室里穿的襯衫也十分艷麗,上面印著奔放粗擴的种种圖案。此時的鮑林,頭上頂著漸見稀疏的灰白長發,一縷縷頭發盤旋在腦袋周圍,看上去很有點像愛因斯坦。上了年紀以后,他的個人風格又增添了新的內容:眼睛上是一副只有一半鑲邊的富蘭克林式眼鏡,与人談話時,眼鏡被上推至額頭,窺視桌面上的材料以便說明某一論點時,又將眼鏡下拉到鼻尖。有些時候,他戴了一頂貝雷帽。在流行灰色西服的50年代,這一切給他平添了几分自由叛逆者形象的色彩。鮑林對自己非常隨便,毫不在意別人怎樣看待自己,因此,他對自己的裝束打扮感到非常自在。
  至于他的几個孩子,看來也事業興旺。第一個孩子小萊納斯在檀香山一家醫院的精神病科當住院醫生,他決定帶妻子到夏威夷定居,一個原因是當地有著天堂般的宜人气候,另一個原因是他希望不要离父母太近。此時,鮑林已有了第三代,長孫萊納斯三世在1948年出生。由于相距太遠,鮑林和愛娃很少去看望這宗線上的儿孫。
  彼得彌補了哥哥遠离父母的缺陷。他模仿父親,進入加州理工學院攻讀研究生課程,專業是物理和化學。這一點使鮑林頗感自豪,但是彼得的兄弟姐妹卻很擔心他有沒有能力步父親的后塵。彼得似乎一切都順利,學習成績達到了及格線。另一方面,他也像典型的大學生一樣,養成了對啤酒和聚會的偏好。他与鮑林的一些研究生和博士后交上了朋友。1950年左右,在鮑林住處開始出現一种小型的社交場景。暖洋洋的下午,五六名年輕的未來科學家結伴同行爬上小山坡,到鮑林家喝啤酒,跳進游泳池泡上一會儿,与彼得開開玩笑。同時,這也是向身材修長的金發少女琳達·鮑林挑逗取樂的好机會。
  琳達受到這幫年輕人的注目,心里很高興。除了通常的一些原因之外,這也是達到心理平衡的一個机會,近來她愈來愈感到家里人不把她放在心上了。琳達對父親向來是十分愛戴的,總想方設法引起他對自己的關注。她曾想做父親的一個稱心如意的好女儿,順從恭敬,彬彬有禮,文靜可愛。但是,除了頭上被父親机械地撫摸一下之外,她沒有從父親那里得到更多的東西。鮑林的注意力,按其重要性的次序來說,完全集中在科學研究、愛娃·海倫和政治上,琳達充其量只能排到第四位。為了取得父親的歡心,她曾在預科學校里努力培養自己對科學的愛好;18歲那年暑假,她在加州理工學院的實驗室打工,用X射線測試合金;她還對家里人說,她希望進大學化學系深造。很好,鮑林說。琳達看到愛娃·海倫經常有机會与鮑林一道出外旅行,還看到父親希望母親同意或征求母親意見時那一副神態,她甚至滋生出嫉妒之心了。琳達永遠也不會忘記,有一天下午,她跳著華爾茲舞步盤旋著進入鮑林的書齋,向父親展示自認為特別漂亮的一套服裝。鮑林用眼角很快地瞟了她一眼,說,“你清楚,這套衣棠要是穿在你媽媽身上,那該多美呀,”說完話,他又轉過身去繼續進行他的計算了。
  但是,琳達如今開始從父親的學生們那里受到了熱情洋溢的關注,為此她打心眼里感到很高興。當鮑林和愛娃不在家里的時候,彼得和琳達就會与游泳池畔的同伴們開起正式的聯歡會,有些時候規模比較小,有時候則會出現喧鬧歡樂的場面。
  即使鮑林也在場,這些年輕的客人,有些是他的學生,有些是博士后研究者,對這類聚會的愛好,几乎是不受影響的。他們都是經過嚴格挑選的少數几個有權進入這家私人寓所的莘莘學子。當然,在游泳池畔自然另有一番樂處,并且還可以找到机會,与鮑林一起在他的八角形書齋中談論科學研究。有時,鮑林在理論研究之余,需要舒展一下身子,他就會徒步穿過草地,揀一塊地方坐下,臉上浮起他那种商標式的微笑,開始与這幫年輕人神聊,討論科學、政治和他們的前程。游泳池畔的短暫談話也許就完全改變了一個人的生活道路。麥特·梅塞爾遜就是其中的一個。1952年的一個夏天,他上山游泳。他是彼得的朋友,一位很有才華的青年,以前曾在加州理工學院讀書,后來在伯克利分校研究生院度過一年時間,現在考慮轉學到芝加哥大學。這一天,鮑林身著西裝領帶,走進炎熱的院子,俯身爬在游泳池邊,一面用手撥水,一面直視這位青年,問道:“喂,麥特,下一學年你有什么打算?”梅塞爾遜說他要到芝加哥去。“但是,麥特,”鮑林說道,“這可是言不由衷吧。為什么不到理工學院來做我的研究生呢?”在游泳池邊,這位世界著名科學家的目光凝視著他,實在可敬可親。梅塞爾遜仰頭看著鮑林,說:“好,我非常愿意。”就這樣,他在鮑林的指導下結束了學業,后來又到哈佛大學繼續研究分子生物學,獲得了出類拔萃的成就。就像這樣,一位偉人露臉不大一會儿功夫,迸發出星星點點智慧的火花,隨后,他又鑽進自己的住所,留下這群年輕人繼續嘻笑和玩耍。這是用南加州游泳池聚會形式包裝起來的活動:一群年輕人,豪情滿怀,才華橫溢,大家聚集在一起,說古論今,海闊天空,談論科學,無拘無束,言辭是那么慷慨激烈,場景是那么令人激動,實在讓人難以想象。有人回憶說,鮑林的住所經常是一個“熱气騰騰的地方”。
  鮑林是深受學生喜愛的一位教授。大多數人將他視為精神領袖,他在山中修行思考,接受神的啟示,然后再將神授真理傳達給芸芸大眾。他給一年級新生講課,已經開始帶上了一种傳奇的色彩。他會不時地穿插一些使人惊詫不已的花樣——他可以用一支5英寸長的計算尺算到小數點后第六位,同時要求一些心存疑慮的一年級學生用手搖計算机驗證他得到的結果(他每一次都是正确的)——對于這位世界上最了不起的化學大師,學生們似乎從心底里開始喜歡從他頭腦里不斷流淌出來的睿智才思。听鮑林講課,“就像身處一場优美的音樂會一樣,”一位听眾回憶時說道。
  這些學生開始將鮑林視為自己的楷模。要成為另一個鮑林,一大秘訣在于能識別人們所說的“鮑林點”,“就是指事情已經到達可以求得正确答案的某种火候——此時,若再向前走出一步,或更深入一步,那么情況反而會變得更加复雜,甚至答案也變得更難捉摸,”馬丁·卡普拉斯作了這樣的解釋。卡普拉斯是哈佛大學的一位教授,當時也是坐在鮑林家游泳池邊那些年輕人中的一個。“鮑林點的實質就是審時度勢地尋求正确的答案。”這一重要的技巧只有高明的大師才能真正掌握,這是一种胸怀全局的能力,在關鍵的時刻不在瑣碎的小事面前唉聲歎气,攻克一個難題時,未必一定要將每一個死角都打掃得干干淨淨。這是瀟洒而又不失時机地研究科學的方法。大多數人發現,這几乎是無法可以模仿的事。
  對待學生和博士后研究者,鮑林從來都不會采取護著他們走路的方法。他不主張為他們規定好每一步,甚至也不會給他們指出具体的方向——“在這樣一种環境里,一個人要么沉入水底,要么就自己獨立地游向彼岸,”有一位學生回憶著說——不過,隨著鮑林的名聲日漸增大,他和學生為數不多的几次接触也漸漸染上了佛學大師傳統布道的色彩。亞歷山大·里奇新近取得了碩士的學位,他到鮑林的實驗室里工作,希望嘗試著做一點科學研究,但遲遲定不下具体的項目:他起先是作鐮狀細胞的研究,后來又一下子跳到碳鍵連接這一個理論課題上。怎么也激發不了他的想象力。他心里很焦急,吃不准到底做什么事為好。1950年的一個晚上,他走進鮑林的書齋,兩個人談論起一般科學的問題,并沒有触及具体的內容。此時,鮑林順手取出一本有人剛剛寄給他的一本書。那是英國皇家學會關于量子化學的一次會議發表的論文集,其中除了里奇一直在埋頭進行的理論計算外,沒有什么其他的內容。鮑林將這本書翻了一下,隨手就將它丟下了。“毫無价值,”他說道,“一堆垃圾。”里奇問是什么原因,他答道:“唉,我在30年代就曾苦苦追求,希望能找到精确的解,把這些方程解出,從而得到答案。我解不出來。從那時起,人們開始使用各种各樣的近似方法,嘗試著求解一個又一個問題。近似方法層出不窮,這与用鞭子抽打死馬沒有什么兩樣。”那天,里奇一直到開車下山之后,才意識到鮑林是在談論他的未來。“既然萊納斯也無法求解這些問題,”他對自己說道,“為什么我認為自己比他能做得更好呢?”就是這次旁敲側擊的談論,促使里奇決定鑽研X射線晶体學。也正是專業方向的這一改變,為他在麻省理工學院取得這一方面的卓越成就創造了條件。
  梅塞爾遜將鮑林的風格与蘇格拉底的名言相提并論:德性無法言傳,但是可以身教。“我認為這就是萊納斯對人施加影響的風格。”
  50年代初期,在鮑林周圍受到特別賞識的年輕人中,不少人后來在科學上顯露頭角。這些人聚集在鮑林身邊,深受鮑林的影響。從30年代初鮑林帶第一批學生算起,這些人与鮑林的關系最為密切。

              生命的奧秘(續)

  能為年輕有為的科學工作者充當父親般的角色,鮑林感到非常高興。不過,他生活的最大樂趣永遠在于搞科學研究。1951年以后,鮑林開始將自己在蛋白質問題上的研究成果應用于其他長鏈生物分子的結构,其中就有淀粉和核酸。就人体功能而言,這些成分當然沒有蛋白質那樣重要,然而,它們的結构似乎更加簡單,因而相對來說,借助于他的建模方法,也許更容易解決問題。
  1951年夏天,鮑林開始深入鑽研有關脫氧核糖核酸的材料,并且常常找人討論。現在,大家都將這种成分稱作DNA,它是染色体中核酸最常見的形式。阿斯特貝里在30年代就曾做過一些涂片的X光研究,表明DNA是具有重复結构的長鏈分子。這也可能是一种螺旋,但它只含有4個次級單元。這种次級單元稱為核昔酸。這些核昔酸似乎在所有動物的DNA中都可以找到,而且各种核甘酸的數量都近乎相等,這与蛋白質的20种左右氨基酸不一樣,它們在各种分子中的含量是很不相同的,每种核甘酸都是由核糖、磷酸和不同的鹼基构成的。鹼基是碳氮環結构,一共有4种:腺嘌呤,鳥嘌呤,胸腺嘧啶,胞嘧啶。鮑林在30年代初進行共振研究時,就有一個課題是在理論上總結鳥嘌呤的結构;這种結构具有平板的形狀,其他三种鹼基的形狀似乎也一樣。研究DNA的關鍵在于弄清楚每种鹼基是怎樣与核糖和磷酸連接起來构成核昔酸的,然后這些核甘酸又是怎樣連成長鏈的。鮑林認為,与蛋白質的結构相比,弄清楚這一點不會很難。
  不管是哪种情況,這算不上是一個最為緊迫的問題。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白質也是一樣。大多數學者認為,蛋白質部分最有可能包含著遺傳的信息。蛋白質有各种各樣的形式和功能,其次級結构也品种繁多,因而在其复雜性背后就可能隱藏著遺傳特性。相對而言,DNA似乎就比較簡單,它很可能只是一种結构性的成分,只是用來幫助染色体折疊和打開。比德爾這樣想,鮑林也這樣想。在1952年初,几乎所有重要的遺傳學學者都持這一种觀點。
  關于与此相反的觀點,唯一的證据來自1944年發表的一篇很不起眼的論文,作者是洛克菲勒研究院學者奧斯瓦爾德·阿佛列。阿佛列發現,DNA本身就能明顯地在肺炎球菌之間傳遞新的遺傳特性。然而,多少年來,誰都沒有留意阿佛列的工作。鮑林知道這一結构——他在第二次世界大戰期間研究肺炎球菌抗原的人造抗菌素時,就与阿佛列有過接触——但認為這一點并不重要。“我以前就知道DNA是一种遺傳物質的論點,”鮑林說道,“然而我沒有接受這一論點。你們知道,那時我正熱衷于蛋白質的研究,我認為蛋白質最有可能是遺傳物質,不可能是核酸——當然,核酸也有作用。在我著述的有關核酸的文字材料中,我總會提到核蛋白的概念。當時,我考慮得更多的是蛋白質,而不是核酸。”
  吉拉爾特·奧斯特來自布洛克林·波萊,他在加州理工學院擔任客座教授。1951年夏,鮑林与他談論他的研究工作,那時,DNA的結构還只是建模技術的一個有趣課題。奧斯特曾就所含水分對DNA的影響作過一些研究,在他回到美國東部以后,就向鮑林寄去了他在研究中得到的一些數据。在其中一封信的末尾,他突然想到一點意見。“我希望您寫信給倫敦斯特朗德·金斯學院的J·T·朗德爾教授,”他這樣寫道。“他的朋友威爾金斯博士曾經對我說過,他有關于核酸的几幅非常清晰的纖維圖形。”
  DNA的清晰圖形是很難獲得的。隨便取一根頭發,就能用X射線拍攝到角蛋白的清晰圖形,但DNA則需要從細胞核中分离出來,并旦要將它与粘附在一起的蛋白質分開,這一過程是非常困難的。那時,分离DNA的技術一般都會在某种程度上破坏分子,最終產品將是DAN的鈉鹽,全名為脫氧核糖核酸鈉。但是,分离過程中分子結构是怎樣改變的?仍然有人表示不解,即使是經過純化的脫氧核糖酸鈉用于X光衍射也是非常困難的。那時阿斯特貝里在30年代獲得的最初几幅X光圖形,還有他在1947年為了說明自己對DNA結构的新見解而公開的一張新照片,就是正式發表的文獻中可以使用的全部資料。但是,這些資料并無多大的价值。從球蛋白中得到的X光圖形提供的數据很雜亂,難以用于成功的分析,而阿斯特貝里的DNA照片提供的數据又太少。對于這些圖形中循環段的尺寸和量級,鮑林可以得到一些粗糙的看法,但是這些圖形尚不夠清晰,從中無法歸納出更多的信息。
  鮑林需要更加清晰的X光照片,因此,他打算給威爾金斯寫信。一位學者,積极參与某個項目的研究,得到了一些原始的數据,還未用某种形式發表,就將其拱手讓人,這种情況應當說是少見的。但是,奧斯特力圖讓鮑林相信,威爾金斯無意用他所掌握的照片做許多事情,何況奧斯特還認為這些照片拍攝的時間已經很久了。于是,1951年夏末的一天,鮑林利用机會致函朗德爾的實驗室,問他能不能看一看威爾金斯保存的資料。

  威爾金斯在讀了鮑林的來信后,拿不定主意自己到底應當怎么辦。
  威爾金斯是一位身材瘦削戴著眼鏡的物理學家,事業上至今尚未取得多大的成就。在此一年以前,他在一件事情上倒頗有收獲:他找到了一种方法,可以用來拍攝世界上最為清晰的X光照片。這是他在研究脫氧核糖核酸鈉溶液時無意中發現的。這种物質溶解于水時,形成了一种具有粘性的溶液。威爾金斯發現,用玻璃棒一端小心地蘸一下這种溶液,然后緩慢地拉起,這种物質就會被拉成像蛛絲那樣精細的纖維。那些很長的DNA鏈顯然順著這些纖維排列起來了。威爾金斯想起,伯納爾曾發現球蛋白處于潮濕的狀態下拍出來的照片更清晰,因此,他將X光攝影机安置在濕度很高的地方,然后對著被拉起的纖維拍攝了X光照片,其結果比阿斯特貝里拍得的圖形不知要清晰多少倍。照片上存在大量的亮點。威爾金斯的這一結果可以馬上用來證實這樣的結論:DNA具有循環有序的晶体結构,因而其奧秘是可以解開的。
  但是,他一個人無法解決這一問題。威爾金斯是一位多才多藝的人物——他在開始自己的科研生涯時就為曼哈頓計划中鈾同位素的分离作出了貢獻——但是,在讀互光照片的問題上,他沒有受過良好的訓練,況且在金斯學院,由于缺乏研究X光圖片的設備,他的工作也受到影響。因此,他在1950年就決定暫不公開發表他拍到的照片,希望將來有机會時。再透徹地分析有關的數据,并要用更好的設備來重新拍攝這一類照片。這樣,事情就擱了下來,而奧斯特卻將其理解為威爾金斯缺乏興趣。實際上,在這段時間里,威爾金斯一直在籌建更好的實驗設施,并希望取得有關方面的幫助。
  時間到了1951年1月,威爾金斯已經搞到了新的設備,并且找到了一個能使用這种設備的人,她就是才能出眾的青年晶体學家羅莎琳德·富蘭克林。富蘭克林曾對難以研究的煤制品一絲不苟地用X光作過精細的研究,并且因此而出了名。遺憾的是,威爾金斯和富蘭克林兩人之間的關系一開始就磕磕碰碰不和諧。威爾金斯認為富蘭克林是他雇來協助他工作的,因此,他馬上就把他的X光照片以及他的互光纖維攝影室全部交給了她,同時還將自己的一名研究生分配給她當助手。但是,在富蘭克林方面,她以為自己是受雇來展開獨立的研究工作的。收到鮑林的來信時,這兩個人已經鬧翻了,如何進行DNA研究,一時還理不出頭緒,因此要回答鮑林的請求就更加困難了。此時富蘭克林本人拍攝了質量更高的X光照片,并且以照片主人的身份展開乃DNA結构的研究。威爾金斯也有志于研究這一种結构——他希望得到富蘭克林的幫助。威爾金斯心里明白,要是他將照片送給鮑林,他和富蘭克林兩個人都可能被鮑林打敗。他開始注意到,DNA也許是一种螺旋,鮑林已經用過這一种形態的結构使英國人處于尷尬的境地,因此,威爾金斯越想越擔心。整整一個星期里,他將鮑林的來信拿起又放下,默默地思考有沒有其他對付的力法。最后,他提起筆來回信稱,他非常遺憾,他本人希望更加仔細地看一看他保存的資料,然后才能公開這些X光照片。
  鮑林并沒有灰心,他又寫信給威爾金斯的上司朗德爾,提出了同樣的要求。朗德爾愛莫能助,回信說:“威爾金斯和另外一些人都忙著要弄清楚如何讀懂脫氧核糖核酸的X光照片。無論考慮到他們的研究,還是考慮到我們整個實驗室所作的努力,將這些照片交給您,恐怕都是不妥的。”
  這已是8月份的事。鮑林將DNA問題放了下來。到了11月,《美國化學學會學報》上刊登了一位名叫愛德華德·朗溫的人撰寫的一篇論述DNA結构的文章。鮑林一下子就看出這篇文章的結果是錯誤的。根据鮑林的觀點,DNA分子中的磷酸應當有一個磷原子,周圍是4個氧,圍成一個四面体,這就意味著每個磷連結著5個氧原子。鮑林為了寫一篇論文,剛剛复習過一遍磷的化學特性。在他看來,朗溫的模型完全是胡編亂造的結果。他向《美國化學學會學報》發出一封信談論了這一點。事實證明,鮑林是正确的。
  更為重要的是,這使鮑林開始思考DNA是如何构筑起來的問題。朗溫將磷放在分子的中央,相應的平面鹼基伸向四周。這完全是可能的——阿斯特貝里拍攝的X光照片并沒有排除這樣一种排列的方式——而且這還有助于解決一個重要的問題:DNA的四個鹼基有兩种大小,也就是兩個雙環嘌呤和兩個較小的單環嘧啶。比方說,這就是一個螺旋,阿斯特貝里的照片已經表明可能就是這一种結构。如果設法將不同大小的鹼基排列在一個長螺旋分子的內側,那就存在如何裝配和堆放的問題。將這些鹼基朝外放置,就比較容易設想出分子的模型。這与蛋白質螺旋分子的情況正相似,讓各個氨基酸側鏈在螺旋的中心朝外放,就比較容易得到阿爾法螺旋的模型了。
  鮑林設想,如果鹼基朝外,那么螺旋的內核就應當是由磷酸堆積起來。的。磷酸聚集在中間,鹼基就朝外。這与X射線的資料是吻合的。在讀到朗溫的論文后,在鮑林的頭腦中,DNA結构的問題就已轉化為如何將磷酸堆積在一起的問題了。

  鮑林再次放下DNA問題而重新回到蛋白質研究的時候,上面敘述的情況就是他已經達到的水平。1951年秋天,他收到了一封邀請信,要他去參加英國皇家學會的一次特殊的會議,專門討論英國學者就他設想的結构而提出的許多問題。日期定在1952年5月1日。
  鮑林非常想參加這一次會議。1951年底和1952年初的几個月,他一直在做与會的准備。他和科里對自己提出的結构,特別是對肌蛋白和膠原蛋白的結构,又進行了試驗和修飾,同時還重新進行了思考。就肌蛋白而言,問題的一個方面就在于,從中拍到的X光照片很少是清晰的,因此,鮑林親自動手并烘干了兩百張樣片。這些照片大多數是用貽貝作為試驗樣品拍攝的,這些貽貝來自于設在科羅納·德爾·麥爾的加州理工學院海產養殖場。根据他新拍到的照片,他得出結論認為,肌蛋白的大部分是由阿爾法螺旋构成的,另外大約有10%的東西在X光照片上看上去有點怪;他和科里打算在以后再弄清到底是什么。至于膠原蛋白,科里准備了一份長達20頁的用于內部傳閱的資料,證明就是他們兩人提出的三螺旋索結构。科里還加倍努力分几個階段猛攻溶菌□結构的問題,他希望自己能成為确定球蛋白完整結构的第一人。在這個問題上,鮑林的實驗室又再次与布拉格的研究組展開了競賽,科里的對手就是佩魯茨和肯德魯,他們兩個人此時正在用血紅蛋白和肌紅蛋白做著同樣的工作。
  1952年回月,鮑林開始為他春天的歐洲之行作具体的安排。在這次行程中,除了參加皇家學會的5月會議外,還要去法國圖魯茲大學接受名譽博士的稱號,順道再訪問几所西班牙的大學。他向有關方面提出了延長護照的申請。
  接下來,又一次發生了一件令人心煩意亂的事。

                希普利夫人

  1952年情人節,國務院護照處主任露絲·希普利夫人給鮑林寫來了一份便箋。“親愛的鮑林博士:現通知您,本處認真地考慮了您申領護照的請求。但是,政府將不向你頒發護照,因為本處的看法是,您提議中進行的旅行不符合美國的最大利益。”
  鮑林讀完這份便箋后,心里很惱火,不過并沒有吃惊。自從1950年國內安全法通過以來,政府有權拒絕不同政見者出國旅行的要求,護照就成了另一种政治上使用的武器。希普利是胡佛的前任聯邦調查局局長的一個妹妹,是一個狂熱反共且事事都要講安全意識的人。她經常利用國務院護照處處長的地位,只要她本人和國務院安全部門——也就是与她有密切聯系的聯邦調查局——怀疑是走得太遠或叫喊得太響的人,她都可以拒絕將護照發給他們。
  1950年以后,希普利拒發護照的權力几乎達到了不受任何約束的地步。她可以像一個鐵了心的冷戰勇士一樣肆無忌憚地揮舞她手中的新武器。就在1951年5月以后的一年時間里,她這個辦公室就禁止了三百多名美國人出國旅行,有時候連起碼的理由都不說一說。其目標很廣泛,從美籍非洲裔歌唱家、自己承認的親共分子保羅·羅伯遜,到印第安那大學病毒學專家和溫和派左翼人士薩爾瓦多·盧里安,都不能幸免,受到怀疑的外國人則得不到進入美國的簽證,致使國際會議的組織者處于非常尷尬的境地,其中就包括國際化學大會。鮑林對當局拒絕簽證的行為公開提出過抗議,同時還加入了專門為抗議國內安全法而成立的一個團体。但是,他這一次在護照問題上遇到的風波可特別難對付,因為他連上訴的渠道都找不到。
  希普利則一直在注視著鮑林將會采取怎樣的行動。當她在公開譴責她的政策的人的名單上見到鮑林的名字后,就更加橫下了一條心。1951年10月下旬,為了答复鮑林先前提出的頒發護照以便讓他到歐洲和印度作一次旅行的要求,希普利提議國務院安全辦公室進行一次專門的調查。調查的時間不長,目標也很明确。國務院的官員查閱了聯邦調查局的有關檔案,并且會見了一個不愿透露姓名的人,得知鮑林是“一位知識界空想改革家”,是在他妻子的指使下才參与政治活動的;而他的妻子則“完全是一個政治上的愚民”,她“時時刻刻都要使自己的丈夫相信,他是當今世界上最偉大的三位思想家之一,對于那些消息閉塞的無知百姓,他應當義不容辭地承擔起領導的責任,顯示自己的能力”。
  根据這一信息,希普利認定“有足夠的理由相信鮑林博士是一個共產党人”,因此拒絕給他頒發護照。對于情人節那天發生的拒發護照的通知,鮑林憤怒地作出了反應,他向杜魯門發了一信,要求他“糾正這一做法,督促有關方面將護照發給我。我是一名忠誠自覺的美國公民,從來就沒有從事過有損于國家利益或違紀的活動”。他還隨信附上了杜魯門以前頒發給他的軍功章證書的复印件。總統秘書在回信中稱,這純粹是護照處的決定,白宮已經要求重新審核。但是,希普利卻毫不動搖,杜魯門辦公室就再也沒有任何表示了。
  4月,為了使事情簡單一些,鮑林決定將自己的行程局限于英國,就此寫了一封彬彬有禮的信給希普利。信中提出,鑒于當月晚些時候他要到美國東部出差,能否在她方便的時候与她面談一次。他還在信中謙恭地提到,到華盛頓去的目的是主持海軍科研辦公室的一次會議。隨后,他又請阿伯拉罕姆·林肯·威林為他的案子擔任律師。威林和鮑林先后向護照處寄去了就業資格審查委員會關于鮑林的听證會書面記錄、俄國人攻擊鮑林的書面材料以及他得到的許多獎狀的复印件。
  但是,希普利的決心已定。4月18日,她再次書面通知鮑林,他的護照不能頒發。
  時間已經非常緊迫。英國皇家學會會議定于5月1日舉行。4月21日,鮑林和愛娃親自上訪護照處。他們在會客室等了片刻,然后有人將他們領到了露絲·希普利面前。希普利舉止僵硬,雙唇緊閉。鮑林夫婦心想,她是一位公仆,因而對其彬彬有禮,當然,言辭中也不失堅定。他們要求希普利說明不發護照的原因。鮑林后來回憶時說,她的回答是有關他進行共產党領導的活動的“一個相當含糊空泛的一般結論”。她干脆不讓來訪者繼續詢問,明确示意拒發護照的決定是她權限內的事,決定是她親自作出的,爭論下去將毫無意義。然后,她將兩人領到了安全和領事事務科科長辦公室。這位科長要求鮑林提供能表明自己不是共產党人的書面證据。鮑林請人連夜從帕薩迪納航空郵寄有關的文件資料,第二天就將這些文件送去了。在這些文件中,有一份就是聲明自己不是共產党員的宣誓書。結果,對方冷冰冰地對他說,他們會盡快作出決定。至于到底在什么時間,則無可奉告。
  此時,鮑林已經完全絕望,真是欺人太甚!他以受人尊敬的公民身份親自前來解決問題,但是有人竟敢像對逃學成性的頑童一樣對他無禮。
  他再次調整了自己的出訪計划,打算改乘晚些時候的一次飛机航班。另一方面,他又繼續進行抗議活動。他甚至設法讓國家科學院院長寫了一信。然而,這一切仍無濟于事。4月28日,能將他送到倫敦的最后一次航班离起飛只剩兩個小時了,他收到了最終決定,他的護照不予簽發。鮑林第二次致電英國皇家學會,說明他已無法出席以他的名義將要召開的那次會議。
  發起召開這次會議的英國人簡直不敢相信這是事實。大多數与會者曾在一次正式的茶話會上得知,鮑林將于會議開始前一天到達。有一位与會者在后來回憶時說:“大家都非常震惊,美國國務院以危險人物為名阻撓這位偉人參加會議,真是愚蠢之极,令人气憤。”

  當這一消息傳開時,科里和理工學院晶体學家休斯已經抵達倫敦。科里內定在會上作他自己的一次報告。鮑林曾關照過休斯作好思想准備,代替他在會上進行活動,但是,這竟然真的發生了,實在令人啼笑皆非。在蛋白質結构研究的歷史上,這終究是最為重要的報告之一,鮑林當然應當親自到場發言。休斯事先沒有听到任何消息,因此直接去希思机場迎接鮑林可能搭乘的最后一次班机。他眼巴巴地望著飛机舷梯,至終都未見導師蹤影,這下才開始當起真來,看來只得由他代作報告了。那夜,他在下榻的旅館房間里,臨時抱佛腳,反复閱讀鮑林事先准備的手稿,上面有二十多處注明需要用計算尺核對的數据。這是一份長篇講演稿,休斯反复演練,希望能保證正好用完會議限定的時間。
  第二天上午,休斯怀著興奮緊張的心情,踏進了皇家學會庄嚴華麗的會議廳。他走上主席台,此時才得知,他發言的時間是20分鐘。“我站在那里,面對皇家學會的听眾,身后上方挂著查理二世的油畫,頭腦里還在思考到底將報告中哪些內容刪去,”他說。科里首先報告,論題与氨基酸有關;与此同時,休斯則緊張地在發言稿上東畫西划,砍去一行行的字句。輪到他作報告時,還未來得及編輯整理。這樣,他只能提綱摯領地回顧鮑林研究結构的化學方法——□基的平面性狀所顯示的重要意義,原子之間的距离和鍵角的正确數据,氫鍵結构的最大化——此時,預定時間已到。一位听眾注意到講演的准備工作非常糟糕,提議讓休斯的講演延長10分鐘時間,這才讓他有机會讀了鮑林的最后結論:“鑒于這一研究方法至今已經取得成功,我們似乎有理由相信有人為多□鏈設想的結构,与目前已經證實的某些結构原理相距太遠,……因而可以排除在我們考慮的范圍之外。”要是鮑林在場朗讀這些字句,他的聲音中一定會顯示出慷慨激昂的自信。休斯坐了下來,如釋重負地松了一口气。會場上響起了一些零星的掌聲。
  那天,在接下來的時間里,休斯記得:“這些英國人坐在那里,對我們說這也不是,那也不是。”阿斯特貝里率先發難,提醒大家說,阿爾法螺旋無法解釋5.1埃的反射現象,而他本人提出的扭曲緞帶模型能夠做到這一點;鮑林計算的密度“誤差太大,因而是不合理的”;鮑林忽視了測鏈的相互作用;過分依賴于從人造多□中測得的數据,等等。多蘿西·霍奇金則持中立的態度,她在報告中稱,她所得到的胰島素衍射圖既不能支持阿斯特貝里的模型,也無法說明鮑林方法的正确性。伯納爾重申尚無充足的證据說明任何球蛋白中存在阿爾法螺旋。伊安·麥克阿瑟指出,鮑林在作數据計算時,對別人的批評意見采取了不以為然的態度,并且提到,“有時候,阿爾法螺旋既可以用于對誤差的解釋,又可以用作對事實的說明。’怖拉格則可以免開尊口了。
  最后榮幸地贏得發言机會的是研究血紅蛋白的美國學者約翰·埃德塞爾,只有他為鮑林作了辯解。他稱贊鮑林的化學方法是“在我們為蛋白質多□鏈的可能結构進行思考的過程中一個重要的里程碑”,他還將阿爾法螺旋稱為“蛋白質化學領域中具有偉大的創造性思維成果之一”。
  但是,還是產生了無可挽回的影響。休斯感到,加州理工學院的小組已經成為眾矢之的。特別是在那一天結束時,他和科里都急于批駁這些英國人的批評意見,但只被允許用5分鐘時間。“我十分生气,”休斯回憶道。“我寫信告訴鮑林,我感到我們上當受騙了。”
  布拉格也感到有些后悔。會議一結束,他就致函鮑林稱,与會者對鮑林的缺席感到遺憾。“大家對您提出的阿爾法螺旋進行了熱烈的討論,有些人對您的模型仍表示怀疑,要是您親自在場,就可直接回答他們的問題了。”至于他本人,布拉格補充說,他相信阿爾法螺旋“在本質上是正确的”——至少在人工多□的情況下是這樣。

  盡管鮑林關于蛋白質的思想在英國受到了冷遇,但大家對他在護照問題上受到的刁難都表示同情和不滿。首先,在5月11日的會議上,美國國務院科學顧問喬·科普夫里本人就受到一群怒气沖沖的英國科學家的圍攻,他們同聲譴責了美國政府的旅游政策,認為這与俄國人的政策沒有什么兩樣,是不得人心的。英國的左翼報紙大肆宣揚了這一事件,倫敦《工人日報》的醒目標題是“籠罩著科學家的鐵幕”。
  5月5日,美國國務卿艾奇遜讀到了一份刊登在那天上午出版的倫敦《時報》上一封來信的電傳稿,作者名為羅伯特·魯濱遜爵士。他是英國重要的有机化學家,諾貝爾獎金獲得者。在一般人的心目中,魯濱遜是一位言辭謹慎的人,但是,他在鮑林事件上,嚴厲斥責美國國務院的“蠻橫”行為。“要是假裝事先根本不知道美國當局為什么要采取這种嚴厲行動的原因,那就是自欺欺人,”他寫道,“但是,這并不等于說我們對此就可以置身事外而不感到震惊。”美國駐倫敦使館的一位官員在一封旨在辯護的照會中強調:“這一事件不可避免地會嚴重損害美國的利益。”
  來自法國的消息也同樣糟糕。英國皇家學會會議結束后兩天,法國人將鮑林選為定于夏天召開的生物化學討論會“名譽主席”,這是對美國政府的當頭一棒。法國科學家异口同聲地譴責鮑林事件;一位生理學家對美國駐巴黎的科學專員稱,美國人一定是“神經失常了”。鮑林事件成了左翼《人道報》上頭版橫幅大標題。該報還報道了法國科學家想進入美國簽證受阻的情況。“這類事件日積月累,惹人反感。許多人對我們的動机表現出嚴重怀疑,”這位專員在給他的華盛頓上司的信中這樣寫道。
  在《紐約時報》的辦公室里也听到了來自歐洲的強烈抗議。5月上旬,該報發表了兩篇新聞報道,并且配上了一篇社論,題為“鮑林博士的兩難處境’:。這篇社論要求對政府的護照政策進行反思。同時鮑林的抗議信件猶如雪片一樣飛向國務院。伯納爾以及來自芝加哥大學的几位重要的原子科學家也寫了一封抗議信,責問國務聊艾奇遜:“鮑林教授到英國去,有何害處?他會帶去什么情報?他會在那里說什么坏話?即使他有這個膽量,与那些誤導人的廣告所帶來的破坏相比,又算得了什么,以致這個堂堂大國非要阻礙它最杰出的公民之一出國旅行不可?”愛因斯坦也致函艾奇遜提出了抗議,隨后又給鮑林寄去了他個人表示支持的便函。“您為爭取旅行權而進行的斗爭將功不可沒,”他這樣寫道。“像您這樣一位獨立思考的人,同時受到美國官方和俄國官方的無理對待,這是一件意味深長的事,在某种程度上也是一件滑稽可笑的事。”甚至杜布里奇對此也無法保持沉默了,他公開宣布鮑林事件是“与我們的民主傳統格格不入的”。
  接到公民投訴的還不只是國務院。有五六名美國參議員和眾議員,其中包括亨利·卡博特·洛奇和理查德·尼克松,讀了所在選區選民的憤怒信件和電報后也深有触動,他們要求有關方面澄清這一事件。
  至于鮑林,他在各方面的支持下,又重新抖擻精神投入了戰斗。一方面,他又寄去了一份要求頒發護照的申請,他打算在那年夏天去英國和法國旅行;另一方面,他對報界發表談話——他曾對一位記者說:“恕我直言,這一事件自始至終都是一樁丑聞。”他向艾奇遜和杜魯門寫了抗議信,同時還將此事告到了俄勒岡州一位見解獨特的參議員韋尼·莫斯那里。据鮑林回憶說,莫斯也被“激怒”了,他在參議院會議上咆哮如雷,痛斥國務院的護照政策是“暴政”,艾奇遜是“一個令人厭惡的政客”。接著他又開始起草新的法律條文,使人在不滿意有關方面在護照問題上作出的決定時,有一條上訴的渠道。全國報紙和思想類雜志都對這個問題展開了討論。
  盡管發生了這么多情況,希普利卻仍置若罔聞。她要議員們去讀一讀眾議院非美活動調查委員會編寫的小冊子——《解除美國武裝和打敗美國的一場運動》,其中詳細地描述了鮑林參与共產党陣線活動的情況,企圖以此來堵住眾人的口。一位科學家接通了她的電話,責問為什么拒發鮑林的護照,她毫不客气地斬斷了他的話,說:“我在科學問題上必須听從科學家的意見,因為他們是專家,同樣,在拒發護照這么一個技術問題上,科學家也必須服從護照處的決定。”
  然而,國務卿艾奇遜可不能采取回避的態度,他想要為他的護照政策辯護。不過,他在研究了這一問題以后,開始認識到,決定是否撤銷一個人的護照,并不存在清楚的標准,而且也沒有适合的渠道讓人申訴。5月下旬,鮑林事件促使國務院在公開場合第一次概括地說明了政府拒發護照的政策,但其使用的語言卻非常抽象和含糊,招致新聞界強烈的不滿。几個星期以后,艾奇遜發表了較長的一篇解釋性文章,其中涉及到如何分步考慮申訴的詳細說明,被拒發護照的人可以保留聘請律師幫助辯護的權利。該文措辭似乎給人以這樣的印象,就是申訴的辦法已經存在好几個月了。但是,這篇文章對鮑林來說完全是新聞,特別是說他還有聘用律師的權利。他立即致函艾奇遜,說他的解釋“与我本人所受的對待怎么也挂不上鉤”。
  抗議的浪潮使人們尤為關注鮑林要求頒發護照的新申請將會有怎樣的命運。6月,希普利像往常一樣簽字拒發。不過,在根据慣例上報艾奇遜辦公室蓋章批准時,后者要求重新予以審理。在接下來的一個星期里,國務院高層官員深入地議論了鮑林的案子,決定盡量避免把事情鬧大,悄悄地結束這一公共關系方面的尷尬局面。于是,希普利的意見遭到否決,鮑林可以領到帶有限制條件的護照——只能适用于在英國和法國的短期旅行——而且他還必須簽署一份宣誓書,否認自己是共產党員。這事將不公之于眾。如有記者問起,官方的口徑是:“新的證据”使情況發生了變化,雖然艾奇遜參与了這一決策的過程,但是他的名字將不會出現在有關的任何文件中。除此之外的詳細情況也不予提供。
  鮑林听到這一消息時,感到非常吃惊,同時也非常興奮。7月11日,他來到洛杉磯外事辦公室,正式簽署了宣誓書。7月14日,他領到了護照。
  并非每個人都高興。露絲·希普利因為自己的意見被否定而怒不可遏。胡佛長久以來一直對鮑林感興趣,此時也被惊動了。他派一個特工找到希普利的辦公室,詢問“新的證据”是什么。希普利對這個人說,聯邦調查局了解的情況与她一樣多,然后關照胡佛的特工到國務院去仔細查一查有關鮑林的檔案。這些特工經過詳細透徹的研究后,得出結論說:“查閱檔案并未發現所謂的新證据到底是什么,也許是指檔案中大量的信件和評論,其內容全是對前一次拒絕給當事人頒發護照而提出的抗議。”
  鮑林的心情又開始舒暢起來了。公眾抗議促使政府改變護照的政策,他這個案子算是開了一個先例。希普利現在也有人管管了。要是一個人出國旅行的權利被剝奪,那么根据一項擬議中有關護照的新辦法,當事人可以上訴,從而能确保听證會開得更加公平和公正。

                雜耍演員

  鮑林出人意料地來到巴黎出席國際生物化學大會,一時引起了轟動。他在政治上碰到了麻煩,但敢于与政府對抗,這些新聞使他在法國成了人們心目中的英雄。在匆忙之中為他臨時安排的有關蛋白質結构的講演,引來如潮的听眾。講演結束后,學者們將他團團圍住,大家都急切希望能与這位名譽主席握一握手,同時還對他主張的原則表示由衷的欽佩。鮑林和愛娃在特里厄農下榻的房間里接待了川流不息的朋友和來表達良好祝愿的人們,
  大會結束后一星期左右,鮑林又出席了國際噬菌体學術報告會。這次報告是在位于巴黎城郊的盧瓦蒙修道院里舉行的。這個修道院已有几個世紀的歷史。會上,鮑林听取了美國微生物學家阿爾弗雷德·希歇介紹的构思奇妙的試驗,在場的人都談了自己的看法。判定到底是蛋白質還是DNA充當了遺傳的載体,希歇和他的同事馬撒·切斯曾找到一种方法,只要使用各自分開的放射性記號,就可以標示某种類似細菌的病毒所具有的DNA和蛋白質。通過對這些記號的追蹤,他們終于能令人信服地表明,蛋白質根本就不起作用,只有DNA控制著复制新病毒的過程。
  奧斯瓦爾德·阿佛列的試驗是作為一項探索性的研究提出的,引起的影響比較小。但是,上面這种所謂的“夾雜有攪拌器的試驗”卻能清楚地表明DNA是遺傳性物質。這一試驗之所以冠上了這樣的名稱,原因在于試驗過程中使用了一种無疑是非技術性的器械。适合于病毒的結論也許同樣适用于高級生命体。隨著愈來愈多的人了解到希歇一切斯試驗的結果,對生命复制現象感興趣的研究噬菌体的學者,還有遺傳學家和生物學家,開始將他們研究的重點從蛋白質轉到了DNA上。鮑林也很快地意識到,自己已經走上錯誤的軌道。這倒不是說蛋白質不重要,蛋白質仍然是机体發揮功能的必不可少的成分,但是,現在已經非常清楚,產生遺傳性狀的主要分子是DNA,而且它還是控制蛋白質生成過程的一個因素。
  對鮑林來說,認識到這一點有一個痛苦的過程,但是他很快就逾越了這一個障礙。他頗為自信,感到自己有能力解開DNA之謎。事實上,他已經開始思考這樣一個問題,而且這個問題看來還非常簡單。唯一的問題是,會不會有人搶在他前面取得胜果,但是,他不會把這一點真正放在心上。威爾金斯和富蘭克林正在研究這一個問題——事實上,在5月份英國皇家學會會議結束以后,科里參觀過富蘭克林的實驗室,看到過她拍攝到的一些精彩的X光照片——不過,尚無跡象表明,他們兩位中有誰具有足夠的化學基礎,可以對鮑林形成嚴重的危脅。要是布拉格參与其中,那就另當別論了。但是,能夠表明在卡文迪什有人正在考察DNA的唯一證据來自德爾布呂克的一位門生,他的名字叫詹姆士·沃森,22歲,正在做博士后研究工作。他曾寫信給德爾布呂克,談到了几個月前曾為DNA尋找模型之類的事。德爾布呂克曾把沃森的信向鮑林說過,這似乎并不是什么大不了的事,雖然在德爾布呂克的眼里,沃森是一個好學生,但因成績還不夠突出,因而他到加州理工學院當研究生的申請未被批准。況且,卡文迪什的這些先生至今尚未在任何競賽中打敗過鮑林。

  在盧瓦蒙會議上,鮑林曾經与一些人談起過可以用他解決阿爾法螺旋問題的方法研究DNA的結构:就像科里和他的同事們在研究氨基酸時用過的方法那樣,用X光圖片來證實DNA的模塊結构。他說:首先弄清楚鹼基的确切形式以及它們与糖和磷酸的關系;然后再构造出一個模型,它在化學上最可能是一种長鏈結构。
  在盧瓦蒙會議上,沃森就是圍聚在鮑林身邊的人之一,他十分用心地听了鮑林的講話。此時,他已經知道,鮑林的方法是解決DNA問題的正确途徑,而且他已經設法采用這种方法。
  沃森參加盧瓦蒙會議完全是出于禮儀,因為他是“噬菌体研究集團”的一員。這個集團是由加州理工學院德爾布呂克和印第安那大學盧里安兩人手下的研究人員組成的一個松散團体。這些人認為,“裸露基因”是生命体剝去所有外表以后最終剩下的基本形式,除了复制以外別無其他功能,而噬菌体是与此最為接近的研究對象。形式越簡單,就越容易研究。噬菌体研究集團的學者們相信,病毒是繼摩爾根的果蠅和比德爾的霉菌之后,研究遺傳性狀的又一重要載体。
  沃森比大多數人更早認識到,DNA是了解基因的關鍵。他在盧里安的指導下取得博士學位以后,爭取到一份獎學金去歐洲研究微生物新陳代謝和核酸生物化學,但是他很快就感到厭倦了。于是,他東沖西撞,希望能找到靈感。1951年春天,他到拿不勒斯開會,總算如愿以償,威爾金斯在會上出示了几張拍攝的X光照片。雖然沃森對X光衍射圖并不內行,但他仍能認識到,威爾金斯的研究工作表明,DNA具有一种規律性的循環結构,可以形成纖維的形狀用作X光研究。這就意味著DNA的結构問題是可以解決的——但要弄清楚這种結构,他還需要學習X光衍射的知識。他曾主動要求讓他到威爾金斯的實驗室工作,但因為他對該室正在從事的研究一無所知而被拒之門外。1951年秋天,在德爾布呂克的幫助下,他終于在卡文迪什与肯德魯一起,學習如何對蛋白質進行X光衍射研究的方法。
  有人認為,對于像沃森這樣一种興趣多變的人來講,最高明的做法是盡量讓他們得到別人的指導。因此,沃森被安排与佩魯茨的一位研究生合用一間辦公室。這個人的名字叫弗朗西·克里克,他對X光衍射技術的了解已經到了爐火純青的地步。
  兩個人馬上動手干了起來。他們可謂是天生的一對:克里克已經三十五六歲了,當研究生年齡是大了一些——戰爭耽誤了他的學業——然而,他這個人充滿自信,性情直爽,十分健談,甚至有點囉唆,留著時髦的絡腮胡子,愛穿三件一套的西服;至于沃森,年輕,瘦削,靦腆,下穿美國式网球鞋,上留小平頭的發式。歐溫·切加夫為他倆描繪了一幅用意尖刻的現代畫:“一位已經35歲,面帶一副賽馬場票販無可奈何的神色……經常喜歡用假聲發音的人,在云山霧海的高談闊論中,偶而也會閃現出一星半點智慧的火花。另一位則尚未見過世面,……露齒一笑,与其說是膽怯,不如說是狡黠,……一個其貌不揚的山野村夫。”他說,克里克和沃森看上去就像是一對“雜耍演員”。
  但是,這兩個人卻相互欽慕。克里克不久就明白沃森為什么“在多數場合被人視為聰明過頭了”。沃森在碰到克里克之后几個星期就寫信給德爾布呂克,稱克里克“無疑是与我一道工作過的最聰明的人,也是我看到過的研究方法与鮑林最為接近的人”。鑒于兩人對鮑林這位帕薩迪納怪杰都极為崇拜,因此上述言辭中的贊美之意也就非常明顯了。沃森第一次感受到鮑林之魅力是在1949年夏,那時他在加州理工學院与德爾布呂克一起工作了几個月,同時還先后認識了鮑林實驗室的几位年輕人。沃森只是在离鮑林很遠的地方見過他一眼,但這已經足以給他留下了深刻印象。“世界上誰也比不上萊納斯,”沃森后來寫道。“即使他在胡吹亂編,那些著了迷般的學生也決不會看出什么破綻,因為他顯示出來的自信可以折服任何人。”鮑林的地位獨特,風格鮮明,他是一位科學巨匠。他還有一個和和美美的家庭,他總喜歡駕駛賽車風馳電掣般地四處兜風。對于年方19的沃森來說,鮑林是一位值得仿效的榜樣。
  克里克開始時并不是鮑林的崇拜者,他是鮑林的競爭對手。布拉格、佩魯茨、肯德魯等人在一起進行學術討論時,他也在場。正是這些討論引出了1950年關于蛋白質結构的那篇考慮欠周的論文。克里克和這些人一樣,沒有注意到平面□鏈的重要作用,因此,在鮑林用阿爾法螺旋表明他們的理論漏洞百出的時候,他也承受了由此而來的屈辱。他從這次經歷中,得到了三點難忘的收獲。第一是鮑林的研究方法,就是根据對化學原理所掌握的堅實基礎,借助于建模技術,就可對結果作出合理猜想,這是弄清楚巨型生物分子的最快途徑。第二,不能光憑試驗得到的一條證据就動搖自己對一种理論的認識——他親自看到,鮑林果斷地決定暫不理會5.1埃這一异常的反射現象。第三,螺旋就是需要尋找的形式。
  沃森剛來時,克里克研究的一個項目已經達到了成熟的階段,他已無必要再去沒完沒了地在數學上解釋血紅蛋白的衍射圖式。沃森只花了几天功夫,就向克里克提供了他要尋找的東西——相對來說比較簡單但從長遠來看卻更為重要的目標:DNA。兩個人在研究方法上迅速地達成了共識:与其推導出复雜的數學模型,直接而又明确地解釋X光的衍射結果,還不如借助化學常識构筑結构的一個模型。正如沃森所說,他們決定“仿效鮑林,并在他本人發起的這場競賽中將他擊敗”。
  克里克和沃森在1950年秋天第一次嘗試解決DNA的結构問題,這方面的情況已有許多報道,其中記述最為引人入胜的當算沃森本人撰寫的《雙螺旋》一書。用一句話即可概括:他們的嘗試時間不長,并且以失敗告終。他們采用了鮑林的研究方法,花了几個星期設想了一個三螺旋模型。這三個螺旋相互纏繞,中心是磷酸。這一模型与密度數据似乎是吻合的,X射線數据与每一個分子中有兩到四條鏈組成的情況相容,因此,這就解決了一個理論問題。如果DNA是遺傳物質,那么它就會對机体傳送某些具体的信息;因而就需要有一种語言,借助于某种方式將有關信息翻譯為生成蛋白質的指令。當時,人們已經清楚,糖和磷酸是形成簡單循環的組件,它們在DNA螺旋的方向上是不變的。鹼基則是可變成分,鹼基變了,但X光的圖形顯示出一种循環的晶体結构;螺旋的核心——結构中形成循環的部分——一定包含著循環的次級結构,也就是糖和磷酸,鹼基向外伸展,就不會產生阻礙。換句話說,DNA与阿爾法螺旋相像。沃森和克里克的設想与鮑林的思路是很相像的。
  問題在于說明如何將磷酸安置在中央,而一般認為正常的pH帶有負電荷。這些位于核心的負電荷相互排斥,結构就會爆裂。他們設想的三螺旋盡管看上去非常精美,而且又与有關數据那么吻合,克里克和沃森想到,在核心部分一定有一個地方存在正离子來抵消這些負電荷。他們找來了一本《化學鍵的本質》,查看有沒有無机离子滿足他們的需要。他們發現錳和鈣都滿足要求。沒有證据表明存在著這兩种元素的正离子,然而也沒有證据表明它們不存在。他們畢竟是仿照鮑林認真思考的,鮑林在這种情況下肯定也會這樣做:首先設想出結构,然后再考慮一些次要的細節。
  這兩個年輕人,如此快就攻克了這一難題,感到非常得意。他們邀請威爾金斯和富蘭克林來卡文迪什觀看他們的胜利成果。富蘭克林隨手就將邀請信撕成了碎片。問題不僅在于假定分子呈螺旋狀——富蘭克林根本就不相信X射線的資料能證明這點一而且還在了他們竟然想得出螺旋中央會有正离子凝聚在一起。她指出,在細胞核中,錳或其他离子無疑被水分子包圍著,因而是中性的,不可能將磷酸黏結在一起。況且,水是非常重要的。富蘭克林還指出,克里克和沃森一定是將某些數据搞錯了。按照她的看法,DNA是一种非常干渴的分子,其中的含水量要比他們兩人的模型所允許的數量多10倍。她從這种分子吸水的能力看出,磷酸應位于分子的外側,積蓄在薄薄的水層中。水容量不台,說明克里克和沃森計算出來的密度不准确。
  后來的事實證明,富蘭克林是正确的。兩個年輕人試圖說服威爾金斯和富蘭克林与他們合作,再進行一次試驗,但這一要求被他們頂了回來。這一失敗的消息傳到布拉格的耳朵里,他很快就將克里克調回到蛋白質課題組,沃森則被調到了与他的知識基礎更加相稱的地方,也就是對煙草花葉病病毒進行晶体衍射圖研究。
  但是,這兩個人,尤其是沃森,并沒有停止對核酸的思考。在鮑林的記憶中,沃森熱衷于DNA“簡直到了瘋狂的地步”,在這個問題上是決不會就此罷休的。他和克里克兩人開始在暗地里作秘密研究,選擇在辦公室或者一家當地的酒巴里悄悄地交談。他們得到的模型可能不正确,但他們确信自己的研究方法沒有錯。也許,他們需要的只是更多一些化學方面的知識。1951年圣誕節,克里克將一本《化學鍵的本質》作為給沃森的禮物。“在鮑林這本經典著作中的某一個地方,”沃森回憶道,“我希望能找到真正秘密之所在。”

                盤繞狀線圈

  鮑林在法國參加了几次會議以后,就急急忙忙地前往英國,希望把由于護照風波損失的時間補回來。1952年呂月,他先后訪問了英國的几個蛋白質研究的中心,和批評他的一些人交換意見,并且回答他們提出的問題。此時,人們又找到了一些新的證据,進一步表明阿爾法螺旋是許多种天然蛋白質的重要构件,其中也包括球蛋白。此外,片層結构也得到證實。鮑林認為,阿爾法螺旋的理論已得到證明,因此,他開始把注意力轉到一些新的想法上,思考著他的結构怎樣才能彎過轉角并折疊到自身,使球蛋白變成了包裝緊密的球形。他發現英國人也樂于接受他的阿爾法螺旋,因為他們從自己的研究中也得到了有關的證据。“我想,通過這一途徑,我總算彌補了5月份自己不能出席皇家學會會議造成的后果——不管怎么說,對于我本人來說,這些人中已有一些人當著我的面,明确地表示,他們對我們設想的蛋白質結构的正确性持怀疑的態度,”鮑林在給阿尼·泰賽列斯的信中這樣寫道。明确地表示出來的怀疑,就可以給予明确的答复。鮑林在一些問題上,盡力向英國人作了進一步論證;而在另一些問題上,他也修改和完善了自己的想法。
  在訪問卡文迪什期間,鮑林又結識了許多年輕的學者,特別是与克里克的會見,使他很高興。自從被調离DNA的研究課題后,克里克的大部分時間都花在一個研究項目上。這個項目是布拉格的研究組讀了鮑林的蛋白質論文后開始立項的,目的是尋找一個數學公式來預測螺旋衍射X光的方式。1952年春天,克里克和兩位同事聯名發表了一篇論文,提供了進行數學處理應當遵循的具体步驟。這是克里克第一個重要的科研成果,后來被證明是非常有用的。在發表這篇論文前,他就自豪地向鮑林寄去了一份复印件。接下來,他又開始思考怎樣用這一公式來解釋5.1埃這個反射數据,這也是鮑林的阿爾法螺旋理論中沒有触及的一個缺口。
  克里克希望到加州理工學院從事博士后研究。他和鮑林同乘一輛轎車在劍橋兜風時,無意中提起有沒有這种可能性。此時此刻,一向是口若懸河的克里克,竟然一下子結結巴巴起來了。他思緒万千,心頭充滿了复雜的情感,其中一半是敬畏——此時此地,一個普普通通的研究生,坐在他認為是世界上最有名的科學家身邊——另一半則是惶恐。DNA不是合适的話題;說穿了,他已被人認為不宜作這一方面的研究,然而,他創造了一种新的理論,這种理論可以用來解釋鮑林的阿爾法螺旋為什么得不到5.1埃這個反射數据,這個數据在大多數天然物質中都可以觀察到。他知道,鮑林也在思考著這一個問題,因此,他不想對客人透露太多的東西。不過,在另一方面,他又非常希望給客人留下一個好印象。其實,他用不到這么擔心,鮑林早就把心思盯在克里克身上了。鮑林主動提出了邀請,希望他去加州理工學院与他一起工作一年。克里克心里一熱,對自己更有信心了,他問道:“您有沒有想過,各個阿爾法螺旋有可能相互盤繞在一起呢?”鮑林曾經為蛋白質的更高級結构考慮過多种可能的情況,其中有几种情況就涉及到各個螺旋相互纏繞的設想。他記得當時的回答是:“是的,我想到過。”然后就避開了這一話題。他想到,自己差不多已作好准備發表有關的想法,因此,他不打算与一個卡文迪什的學生分享這一成果,盡管這一學生是前途無量的。
  但是,按照克里克的說法,鮑林那時并沒有讓人得到這樣的印象,也即他曾經花了一點功夫研究過這一個問題。

  蛋白質在鮑林的頭腦中仍然是优先考慮的課題。在他待在英國的一個月時間里,他很少想到DNA,甚至沒有費一點心思去走訪一下金斯學院,看一看威爾金斯和富蘭克林拍攝到的身价日益提高的X光照片。后來他回憶起來說,這有兩方面原因:一是他滿腦子考慮的都是蛋白質;另一方面是他仍然認為,威爾金斯是不肯讓他分享有關資料的。
  這是一個歷史性錯誤。富蘭克林那時已經在DNA濕潤純淨的伸展狀態下拍到了層次分明的照片。一方面,這些圖形清楚地顯示了雙重對稱性——這就排除了三鏈結构的可能性;另一方面,從圖形中可以看到一個螺旋交叉狀反射的條紋。要是鮑林能看到這些照片就好了——他并沒有理由認為富蘭克林一定不讓他看這些照片;事實上,在5月份科里來訪時,她已經向科里介紹了她在這一方面的工作——要是鮑林能找到富蘭克林談一次,她是決不會羞羞答答的,一定會談到在水含量及其對分子形式的影響這一個問題上她本人堅信不移的看法。要是鮑林能听到她在推翻克里克一沃森模型時所持的想法,他無疑會在實質上改變一下他后來所用的研究方法。退一万步說,要是鮑林去拜訪富蘭克林,他至少可以得到這樣的印象:阿斯特貝里早先拍攝的照片,也就是他正在使用的照片,顯示了兩种分子形式混雜在一起的情況。
  歷史學家推測說,向鮑林拒發去英國皇家學會會議的護照,成了鮑林無法發現DNA結构的一個關鍵性事件。要是他出席了那一次會議,他就會看到富蘭克林的工作,因而就能在正确的道路上更有希望再次取得獲胜的良机。這一看法有力地印證了這樣的結論:官方不應當干涉學者之間正常的學術性交流。不過,真正的問題并不能歸咎于有關護照的政策。實際上,有三個因素聯合發生了作用,將鮑林引向了錯誤的方向。第一個因素是他將注意力完全集中在蛋白質結构上,几乎忽視了所有其他方面的問題。第二個因素是他缺乏足夠的資料,他一直在運用的X光照片是對DNA的兩种形式混合体拍攝的,几乎已沒有什么价值。第三個因素是他過于自負了,他根本就沒有想到DNA需要他全力以赴去研究。在与佩魯茨和布拉格交談后,他好像已經了解到,克里克和沃森在DNA結构問題上顯露了一次身手,但是失敗了;他也清楚地知道,威爾金斯正在煞費苦心地研究這一個問題。但是,他認為,這些人未必是他競爭的對手。是啊,他們怎么有能力与他競爭呢?許多事實已經證明,他是世界上唯一能解決大生物分子問題的一個人。
  “我一直在想,我遲早會找到DNA的結构的,”鮑林說。“這只不過是一個時間問題而已。”
  鮑林錯過了查看富蘭克林所攝照片的机會,于9月回到加州理工學院。他又馬上投入了研究工作,以期最后完成對更高層次螺旋結构的研究。“現在,蛋白質結构的研究工作已經進入非常令人振奮的階段,”他寫道。“我很難不把自己的全部時間花在這個問題上,別的事情也就顧不過來了。”他找到了一种方式,使阿爾法螺旋本身就可以扭曲,就像一股紗線纏繞在一個手指上那樣,形成克里克提到過的那樣一种呈盤繞狀的線圈,而且,這种形式可以顯示阿爾法螺旋本身無法看到的X光反射現象。接下去,他又向前邁出一步,為這些盤繞狀的線圈設想了相互纏繞的方式,因而可以形成股數各不相同的索帶。他在10月份發表了這些新的想法。
  但是,在此之前,克里克已經通過鮑林的儿子彼得了解到這些想法。彼得是在1952年秋天到達劍橋的,身份是肯德魯實驗室的研究生。那年他才21歲,生性活潑,愛玩。他很快就愛上了佩魯茨的“互稗”姑娘厄娜,對肌紅蛋白結构的研究卻不那么放在心上——“性子有點野,”這是克里克對他的評价。彼得不久就同克里克和沃森,還有他們辦公室的新伙伴杰里·多諾胡混得很熟了。多諾胡也是從加州理工學院移居此地的,曾為鮑林工作了好几年,后來爭取到了古根海姆獎學金而于秋天來到了這里。
  他們的辦公地點成了劍橋和帕薩迪納之間進行非正式學術交流的一個中心。彼得和多諾胡都与鮑林保持著通訊聯系,因此,在辦公室里進行的交談,對于克里克和沃森來說,至少也是一星半點地了解鮑林想做什么事情的一個信息源。比方說,鮑林曾在給儿子的信中談到,他正在認真地探索天然角蛋白的結构,這种物質也是由一股股纏繞著的螺旋构成的。當彼得將這一點告訴克里克時,克里克頭腦中首先想到的是,鮑林剽竊了他与鮑林在一起乘車時自己不經意流露出來的想法。克里克馬上又重振旗鼓,開始作出新的努力。經過几個月時間,他終于解決了最后几道數學難關。10月22日,他向《自然》雜志寄去了一篇簡短的注記,概括地說明了自己的想法。雜志編輯部收到這篇注記的時間,正好比收到鮑林在同一課題上撰寫的一篇較長的手稿遲了几天。
  不過,克里克在這篇短文的封面上附上了一個說明,意思是要求迅速發表他這篇文章。在一般情況下,注記比長篇論文發表要快一些,因此,克里克的注記發表的時間比鮑林的論文早得多。在几個星期的時間里,大西洋兩邊發生了雙方都標榜自己是首創者的爭吵。后來,還是卡文迪什的研究人員作出了讓步,承認鮑林的一整套想法遠比克里克的想法更深入。至于鮑林,看到克里克的短文見諸刊物時,并沒有感到吃惊,只是有一點惱火,責怪《自然》雜志沒有同時刊出這兩篇文章。最后,雙方達成了君子協定,承認兩個人各自獨立地得到了相同的結果。
  這不過是一個小小的插曲而已。具有重大意義的是,承認阿爾法螺旋的最后一個重要障礙終于被清除了。時值深秋,鮑林已經确信,他的結构及其各种各樣盤繞線圈的排列方式,同樣适用于頭發、獸角和指甲中的基本物質。他對羽毛結构也有了新的認識。許多球蛋白存在阿爾法螺旋的證据也与日俱增。到了11月下旬,鮑林感到,他對阿爾法螺旋的信念已得到完全的證實,阿爾法螺旋已被證明是血紅蛋白、血清白蛋白、胰島素、胃蛋白□、溶菌□和十多种其他球蛋白結构的主要形態,他在給一位同事的信中高興地寫道:“事實上,現在已發現,所有研究過的球蛋白都以阿爾法螺旋作為其結构的主要形態。”

                美麗的結构

  但是,阿爾法螺旋此時已不再是人們一度認為的那种惊人的發現。這是方法論上的一個突破,是對鮑林所采用的隨机研究的方法進行的一次檢驗,也是一系列重大成果的重要組成部分。不過,正如鮑林所說,歸根到底,阿爾法螺旋不過是“一种結构的形態”。看來,這是一种穩定的排序方式,借助于這一方式,就可設想多□鏈具有怎樣的結构。分子生物學家岡瑟·斯登特后來說道:“不管鮑林的成果是多么巨大,阿爾法螺旋的發現并不會馬上使人想到關于蛋白質的許多新的概念,比方說,蛋白質是怎樣發揮作用的,它到底是由哪些成分組成的,等等。這一發現似乎沒有引導人們去做許許多多頗有新意的實驗,也沒有為人們的想象留下廣闊的空間。”
  此時,鮑林心里已經明白,真正的收獲,或者說,生命的真正奧秘,在于DNA。正是這個問題成了他下一步考慮的焦點。
  1952年11月25日,從英國回來后三個月,鮑林出席了加州理工學院舉辦的一次生物學討論班。講課人是伯克利教授羅勃利·威廉姆,他用電子顯微鏡干出了一些令人吃惊的事情。舉例來說,他運用一种复雜的技術,可以拍攝到极為微小的生物結构。這可使鮑林著了迷。從威廉姆拍攝的一張照片上,可以看到核糖核酸鈉的扭結長鏈的圖形。這是具有核酸形式的鹽類,其陰影區顯示了三維立体的詳細情況。引起鮑林特別注意的是,這些鏈明顯地呈現出圓柱的形狀:它們并不是平面的帶狀結构,而是一段段細細的長管。在討論班這個四面遮光的教室里,鮑林一面觀看著這些幻燈片,一面在猜想,DNA很可能也是一個螺旋,因為其他构想不但与阿斯特貝里的分子X射線圖不合,而且与他現在看到的照片也不符。更妙的是,威廉姆甚至能夠在他的照片上估算出有關結构的尺寸,根据他的計算,每股鏈的直徑約為15埃。鮑林對此非常有興趣,要求威廉姆重述一下這一個數字。威廉姆确認了這一數据的正确性,同時還說明了他在獲得這一精确數字時所碰到的困難。威廉姆顯示的分子還不是DNA,而是一個分子的近親——這就促使鮑林陷入了沉思。
  第二天,鮑林坐在辦公桌旁,手持一支鉛筆和一把計算尺,桌上是一札書寫紙。根据那年夏天從亞歷山大·托德的實驗室獲得的新數据,可以确定DNA中糖和磷酸之間連接點的位置;另外一些研究工作則表明了它們是在什么地方与鹼基連接的。鮑林根据自己先前的研究,确信不同大小的鹼基必定位于分子的外側,磷酸則處在分子的內側。現在,他已經知道,分子很可能呈螺旋狀。這些結論就是他對DNA進行初步觀察的出發點。這是他研究DNA結构的第一次嘗試,還沒有把握自己到底能走出多遠,其中有一個特別的原因,就是他對DNA鹼基一糖一磷酸結构的精确尺寸和鑄角大小仍缺乏明确無誤的數据,不過,觀察一下還是值得的。
  為了确定分子量和每一循環段軸向距离的期望值,鮑林很快就進行了一些有關的計算。阿斯特貝里的照片表明,每隔3.4埃就有一次強烈的反射——根据鮑林的計算,這大約等于他對纖維方向上一個核酸片段所估計尺度的三倍。三條不同的核酸构成循環組,這种可能性很小;三鏈結构似乎更容易解釋不斷循環的現象。他計算了密度,表明如果有三條鏈,那么它們就一定要緊密地捆綁在一起,因為只有這樣才能符合觀測到的分子量數据。不過,這還是可能的。在鮑林研究DNA時所用的第一頁紙上,他一共作了五行簡單的計算,他寫道:“也許我們得到的是三鏈結构。”
  隨后,他又馬上迷上了這樣一种想法:三條鏈相互纏繞在一起,磷酸處于中央的位置。他一面畫草圖,一面作計算,很快就發現,這樣做,沿著纖維的方向,將無法像阿爾法螺旋那樣形成氫鍵將纏繞的鏈固定下來。要是沒有氫鍵,那么是什么東西維系著分子的形狀呢?他看到,有一個地方可形成氫鍵,那就是穿過分子的中央,從磷酸到磷酸。這是一种出人意料的想法,不過還有其他事情似乎需要想清楚。鮑林在作了整整六頁計算后,寫道:“注意,每條鏈每轉過一圈,大約有3個殘基,一共有3條鏈互相緊密地纏繞著,在各個Po4之間是用若干氫鍵連接起來的。”唯一的問題在于,分子的中央好像沒有足夠的空間,因為在那里各個磷酸是緊挨在一起的。當夜,他只好放下手中的鉛筆了。
  三天以后,他又回到了這一個問題。根据阿斯特貝里的數据,DNA相對來說是一种比較緊密的分子,因此中央部分是包裹得嚴嚴實實的。試圖將三條鏈中的磷酸全部擠壓到阿斯特貝里确定的狹小空間里,就像是把童話中灰姑娘后母所生妹妹的雙腳硬要伸到灰姑娘的一只玻璃舞鞋里一樣,無論如何是辦不到的。“排列成柱狀的Po4為什么相互擠壓得這么緊密呢?”他絕望地寫道。要是阿斯特貝里對距离的估計值能放大一點,那就万事大吉了。但是,鮑林不能這么干,因為他不能偏离阿斯特貝里的數据太厲害。隨后,鮑林又嘗試著讓磷酸四面体作一點變形,讓几條邊變得短一些,另外几條邊加長些,再來看一看是否裝得下。看上去情況要好一點,但仍然辦不到。鮑林只得又一次停了下來。
  接下來,鮑林吩咐一名助手去化學系資料室查一查有關的文獻,只要是核酸的X光晶体衍射的資料就全部收集起來。除了阿斯特貝里和挪威晶体學家斯文·弗伯格的工作外,并沒有多少資料可參考。斯文·弗伯格曾在伯納爾的指導下工作過,他曾發現DNA中鹼基的方向是与糖的方向垂直的。任何資料都沒有詳細說到嘌呤或嘧啶的結构,更不要說是核酸的結构了。
  12月2日,鮑林再次對這一課題發起了沖擊。滿滿九頁紙上全是圖形和算式。他苦苦地思考著,得到了某种似乎是可能的想法。“我讓磷酸盡可能地擠壓在一起,又盡量讓它們變形,”他在草稿紙上記下了這樣的話。盡管有些磷酸中的氧在分子中央挨得非常近,彼此之間不那么寬松,但是它們裝配起來的方式還是無懈可擊的。此外,鮑林還看到,最中間的氧擠壓在一起,构成了几乎是完美無缺的八面体形狀,這是晶体學中最基本的形態之一。其构造极為緊密,各個零件都排列得井井有條,因此,這种結构必定是正确的。這离開他第一次坐下來研究這一問題還不到一周。
  第二天,鮑林興奮地給一位同事寫信:“我現在認為,我們已經為核酸分子找到了完整的結构。”在接下來的几周時間里,每天上午他都要從他在克萊林實驗室的二樓辦公室走到舒梅克的辦公室。“他的情緒很激動,”舒梅克回憶道。鮑林迫不及待地向這位年輕人滔滔不絕地介紹了自己的思想,扯著嗓子談論自己的思路,一面還不斷地核對和修改自己的模型。他開始与科里合作,旨在詳細地刻畫這一精細的結构。
  然而,麻煩又來了。科里對原子的位置作了認真的計算,表明處于中心位置的氧實際上挨得太近,無法裝配在一起。12月初,鮑林重新開始扭曲和擠壓這個磷酸八面体。有人向他提了這樣一個問題,也就是利用他這個模型,怎樣才能創造出一個DNA的鈉鹽,其中帶正電的鈉离子像設想的那樣依附在帶負電的磷酸上。在他這個擠壓得嚴嚴實實的核中,已經沒有鈉鹽的容身之處,是不是?鮑林不得不承認,他無法找到适當的方式來裝入這些离子,不過,他以后會把思路理得更清楚。除了這一點以外,其他結果還是應當肯定的。利用克里克的數學公式對這一設想的結构作計算,可以表明,他這個螺旋模型与大多數X光數据是符合的。當然,并不是所有數据都符合。舒梅克也獨立地嘗試了一些模型,而且還找到了一种扭曲磷酸多面体的方法,使其中的磷酸不那么擁擠,但是,鮑林一時也找不到理由改變他的想法。處于核心的磷酸天衣無縫地團聚在一起,不可能不正确。
  在鮑林的頭腦中,其中心問題在本質上可以歸結為涉及到磷酸結构化學特性的問題。他想,DNA的生物學意義以后一定會搞清楚;要是結构是正确的,那么生物學上的重要性自然會通過某种方式体現出來。在這一點上,他的任務是弄清楚結构,而不是明确其功能。因此,他沒有考慮在分子附近的較大范圍內具体的情況,而把全部心思集中在一件事情上:尋求一种方法將那些磷酸放置到分子的中心部位,并且要保證由此得到的螺旋能符合現有的數据。
  他在阿爾法螺旋問題上取得了成功,因此他深信自己的研究方法是正确的。他曾經用嚴格的化學原理建造了蛋白質螺旋結构,并且面對矛盾的數据發表了這一個結果,只是在后來才找到需要的事實來回答批評他的人。現在,他也相信自己有能力沖到這類人的前面,運用他在化學方面的深厚功力,挑選一种直觀上一看就是正确的結构。如果你想耐心地等待,直到每一個疑團都解開,那么你永遠也別想人家會承認你作出的任何發現。況且,他感到自己設想的三螺旋結构是正确的。
  圣誕節前一個星期,他致函劍橋的托德說:“我們相信,我們已經發現了核酸的結构。實際上,我已确信無疑……這是一种非常美麗的結构。”鮑林知道,托德是對一种經過提純的核酸進行研究的,因此他請求托德寄一些樣品給他作X射線分析。一科里博士和我本人都深感不安,至今尚無一篇報道,說明已有人精确測定過任何一种核甘酸的結构。我們已經認識到,有必要在我們的實驗室里進行一些結构測定的工作。我知道,卡文迪什的學者們正在進行這一方面的研究,不過,這是一個十分龐大的領域,我們不能指望他們把一切事情全都包下來。”然后,鮑林又寫信給儿子彼得,寫信給多諾胡,稱他希望不久就能完成一篇有關核酸的簡短論文。
  但是,這一种結构仍然是不夠正确的。科里又重新作了一系列計算,發現磷酸相互擠壓得太厲害,相應的原子之間換得太近,因而是不合情理的。鮑林打算對這种結构再作些調整和修補,有些地方要變一變,另一些地方則要壓一壓,爭取离答案近一些,不過仍然無法達到完美無缺的地步。

  正當鮑林為DNA結构一籌莫展的時候,又發生了另一件令人心煩的事情。12月23日,聯邦調查局專職密探、國會調查委員會的心腹布登茲,在眾議院的一個調查慈善基金會情況的特別委員會會議上公開作證,稱鮑林作為古根海姆基金會顧問委員會的一員,是一名未公開身份的共產党員。布登茲還怕人家說他不夠賣力,居然抖落出各种不同團体原23名擔保人和3名官員的名字。這些人和鮑林一樣,与共產主義毫不相干。布登茲的證詞自然會激怒許多与一些強大的基金會有密切聯系的顯要人物,最終將會使人們對麥卡錫主義產生強烈的不滿。但是,在短期內,宣布這一消息的時間——圣延節前兩天,也就是新聞媒体正苦于沒有記者作追蹤報道,為找不到轟動的頭版標題而發愁的時候——這些被點名的人將很難有机會反駁,所以他們受到的傷害就特別嚴重了。
  大部分時間里,鮑林一直遵守著自己在一年以前作出的決定,沒有進行積极的政治活動。此時,他感到自己像被毒蛇咬了一口那樣難受。他用自己典型的方式作出了直截了當的反應。“那是徹頭徹尾的謊言,”他對新聞媒体這么說。“要是不以偽證罪判決布登茲,那么我們一定可以得出這樣的結論:法庭和國會的許多調查委員會無意了解并公開事實的真相。”后來,鮑林發現布登茲不可能因作偽證而受到法律的制裁,因為他的證詞受到國會特權的保護。于是,他設法采用另一种手段將他的告發者送上法庭,就是在報紙上罵布登茲是一個“扯謊的老手”,希望布登茲會反過來告發他。但是,布登茲并沒有上鉤。

  鮑林對這一次受到政治攻擊,頗感意外,情緒非常沮喪。他采取了不同尋常的步驟,邀請几位同事在圣誕節那天到他的實驗室看一看他研究DNA的情況。他對自己的模型所碰到的細微末節的問題,已感到十分厭倦,他只想听到人們的好話。听取鮑林介紹情況的來客不多,他們都熱情地贊揚了他的想法,他的精神也為之一振。這一年最后一個星期,他与科里一起,對論文手稿作了最后的加工和潤色。
  1952年12月的最后一天,鮑林和科里向《國家科學院學報》投寄了他們的論文:“為核酸設想的一种結构”。他們在文中強調指出,這是“至今為止研究人員提出的第一個精确地描述的核酸結构”——這樣,就將他們對核酸的研究与對阿爾法螺旋的研究相提并論了。論文詳細地闡述了分子核心部位的結构,并用大部分篇幅論述了如何精确地构筑磷酸多面体,當然也介紹了一些生物學机理。在鮑林的這一模型中,鹼基是核酸中負載信息的部分,它們是伸向外側的,就像樹上的枝葉一樣,彼此之間留有足夠的空隙,可作任意方式的排序,從而保證分子可以有多种多樣的變化,所含信息也會有多种具体的內容。在此之前,阿斯特貝里已經注意到,核酸螺距為3.4埃,几乎等于多□鏈在伸展方向上每一個氨基酸相隔的距离。這就啟發我們作這樣的考慮:新的蛋白質也許可以直接從一個核酸□上切下來。鮑林看到,他的模型中也容許發生同樣的事情,在鏈的方向上四個相鄰鹼基的側面所形成的空隙正好能裝進一個氨基酸。
  不過,在這篇論文中,一反往常的情況,作者使用了一种少見的試探性語言。“這是一种大有希望的結构,”鮑林寫道,然而也是“一种异乎尋常地緊密的結构”;它只能在“大体上”符合有關X射線的數据,与通過克里克公式算出的理論值比較,也只能算是“差強人意的結果”,他繼續寫道,各個原子的位置“大概還可以作更為精細的描述”。

  事實證明,這篇論文寫得匆忙了一些。鮑林懂得,DNA是非常重要的,他也知道,威爾金斯和富蘭克林正熱衷于這一課題的研究,布拉格的研究小組至少在這個問題上作過一次嘗試。他還認識到,与蛋白質相比,這是一种較為簡單的結构。而且,他非常清楚,無論是誰率先得到一种大致正确的結构——即使在細節上還有些毛病——誰就确立了領先的地位。這正是他夢寐以求的目標。在DNA問題上最早而不是最后說的話,最先發表的文章,將會被后來者引用。這并不要求百分之百准确。他多么想贏得最早發現者的名聲啊!
  為了弄清楚這篇匆忙拼湊出來的有關核酸的論文,我們最好將其与鮑林在蛋白質問題上所作的研究作一下比較。鮑林的阿爾法螺旋是他十多年里翻來覆去進行分析的成果,其中凝結了他在成千上万小時中艱苦細致地進行晶体衍射研究的心血。在他正式發表他的模型前,他的實驗室將氨基酸的各個成分精确地測定到了几分之一度或百分之一埃。在蛋白質這一課題上,存在著用X射線拍攝到的大量清晰的資料,可以讓鮑林作仔細的研究,使他有可能將几十种不同的結构剔除掉。從他頭腦中出現阿爾法螺旋的粗略概念到他實際發表這一种結构,一共經歷了整整兩年的時間。在這段時間里,許多時光是他与科里在一起度過的,兩人一道制作了一系列精巧的三維模型,并且翻來覆去地進行了察看和修改。
  對于DNA,這些事都沒有做。

             “我僅有的疑點是……”

  12月底,克里克和沃森從彼得口中得知,鮑林已經解決了DNA問題,心里感到很不是滋味。說不清楚到底是絕望,還是不服气——兩個人一會儿估摸著鮑林是怎樣打敗他們的,一會儿又确信,鮑林沒有看到過威爾金斯和富蘭克林的X光照片,他不可能超過他們。當然,他們又想到,他畢竟是鮑林,因此沒有什么事一定辦不到——兩個人又繼續研究自己的問題了。要是他們能夠在鮑林發表論文之前就能獨立地搞出點名堂,也許他們至少可以分享一部分榮譽。
  那一年春天,就是克里克和沃森兩人受到警告不得搞DNA研究以后几個月,也是在鮑林來訪卡文迪什前的几個月,有人介紹他們認識了切加夫。切加夫是一位出牛于奧地利的牛物化學家,為人尖刻,固執已見,他曾經使用色譜分析法研究過核酸的化學成分。他對克里克和沃森兩人的印象并不好。“我從來就沒有碰到過這么無知而又狂妄的兩個人,”他說道。“他們對我說要制作一個螺旋,也就是一個多核甘酸,以便与鮑林的阿爾法螺旋競爭。他們喋喋不休地談論有關‘螺距’的情況,以至于我還記得我隨后寫下了這樣的話:‘兩個小販尋找著一個螺旋’”不過,他們這一次交談對于克里克和沃森來說,還是意義重大的。切加夫告訴他們,在DNA中,不同鹼基出現的可能性之間,存在著一個簡單的關系,就是腺嘌呤和胸腺嘧啶出現的數量大致上相同,鳥嘌呤和胞嘧啶出現的數量也大致相等。每一對鹼基中,較大的一個是嘌呤,較小的一個是嘧啶。切加夫在1947年在大西洋彼岸旅行期間,曾對鮑林講起過這一种關系,但鮑林并沒有在意。
  1英語中,“pitch”一詞兼有“螺距”和“攤位”之意,但“pitchman”卻只能作“小販”或“推銷員”解。在此,說話人故意用pitchman一詞來嘲弄克里克和沃森。
  但是,對于克里克和沃森來說,這可大不一樣了。富蘭克林的批評已經促使他們將磷酸放到了分子的外側;現在他們又受到啟發,得知內側各對鹼基之間存在著一一對應的關系。他們開始設想,在螺旋中,嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心的下部。
  1953年2月初,他們通過彼得看到了鮑林寄來的關于DNA的論文手稿,這是兩位學者求之不得的東西。使他們大吃一惊的是,鮑林的模型看上去与他們早先舍棄的三鏈結构很相似,只是各個部件裝配得更加緊密一些罷了。只要將手稿讀上几分鐘,就不難明白,在分子中心并沒有地方可以放置用來維系帶負電的磷酸所需的正离子。克里克和沃森兩人几乎惊呆了。鮑林的結构离不開磷酸之間的氫鍵,但是,DNA中的磷在正常的洲中失去氫時,怎能再會有氫呢?“沒有氫原子,整個鏈就會馬上散飛掉,”沃森說道。雖然他們以前用自己的模型說明了這一點,但他們還是重新核對了一遍。沒有錯,在他們十分珍視的教科書上,白紙黑字,寫得明明白白:磷酸必定處于离子的狀態。他們參閱的就是鮑林編著的《普通化學》教科書。
  他們感到莫大的安慰。“要是一名學生犯了一個類似的錯誤,他一定會被人認為不配在加州理工學院化學系讀書,”沃森后來這樣說。他和克里克毫不遲疑地向劍橋大學的化學家反映了他們批評的意見。當天傍晚,鮑林的錯誤就在全校沸沸揚揚地傳開了:萊納斯的化學出了毛病。
  對于沃森來說,這倒是一個重要的時刻。他向威爾金斯講述了鮑林的錯誤,同時也介紹了自己關于DNA呈螺旋狀的想法。他得到了回報:他第一次被給予机會察看富蘭克林拍攝到的有關DNA分子的最新照片。富蘭克林已經發現,DNA存在著兩种形式:一种處于縮合干燥的狀態,另一种處于擴張濕潤的狀態。鮑林先前使用的阿斯特貝里拍到的照片,顯示出來的是這兩种形式的混合品;而富蘭克林的新照片則要清晰得多,而且純粹是其擴張的形式。沃森由此馬上認定,這种分子是一個螺旋,他還從中得到了解決問題所需的几個主要的參數。
  克里克盡管仍耿耿于怀那次盤繞螺旋的事,此時心情卻顯得格外舒暢。他致函鮑林,謝謝他事先就給了他關于核酸的這篇論文的單印本。“我們為其結构之巧妙折服了,”他寫道。“我僅有的疑點是,我還想不出怎樣把它裝配好。”
  鮑林這次明顯的失誤也使布拉格很得意,他同意讓克里克和沃森全部身心地重新投入DNA的研究,在這里,一扇机遇的窗口打開了,布拉格想讓卡文迪什赶在鮑林卷土重來前搶占這一個高地。
  然而,鮑林卻轉向了一個新項目,那就是開春以來一直在研究的鐵磁性理論。与此同時,他還開始籌划秋季在加州理工學院召開一次重要的研究蛋白質問題的國際性會議。只是在彼得2月中旬寫信告訴他,英國人對他提出的結构是噓聲一片時,他才不得不回過頭來再次考慮DNA。此時,科里最后一次校校了鮑林的原子坐標,其中有些數据仍然表明結构太緊密,不合理。“我對核酸的結构又驗算了一次,旨在修飾一下有關的參數,”鮑林回信給彼得道。“我听到有人說,沃森和克里克在早先一些時候就已經构造出這一种結构,但他們沒有將這件事做下去,也許這是一次言過其實的誤傳吧。”2月下旬,他終于采納了舒梅克的一個意見,將各個磷酸組扭曲了45度,發現結构中存在的應力已有所減小。
  仍然有不妥的地方。鮑林在加州理工學院的一次討論班上介紹了他的DNA結构,听眾的反應很冷淡;此后,德爾布呂克對舒梅克說,他認為鮑林的摸型是不能令人信服的。他還提到了沃森給他寫來的一封信,信中稱,鮑林的結构包含了“某些非常嚴重的錯誤”。沃森在信中補充說,“我已找到了一個非常漂亮的模型,其精美的程度使我很吃惊,這是以前誰也沒有想到過的事。”鮑林希望了解更多的情況,他很快就寫信給沃森,邀請他來參加定于秋天舉行的蛋白質研討會。鮑林在信中提到,他已從德爾布呂克處得知他正在研究DNA,因此鼓勵他把這一課題做下去。“科里教授和我都認為,我們的結构尚未證明是正确的,”他寫道,“不過,我們傾向于認為它是正确的。”3月初,他与愛娃·海倫一起驅車前往加州大學里弗賽德分校,目的是檢驗一下那里收集到的一組有机磷酸,結果找到了一些可以用于結构分析的材料。這些材料与DNA中的磷酸相似。他還要尋找一些模型,從中了解他那些多面体到底可以變到怎樣的程度。克里克諷刺他怎樣去維系分子時所用的尖刻語言,促使他收集了一些化學研究的先例,說明在同一分子中相鄰离子同帶負電荷的現象是存在的。此外,他自己也得找一些理由,說明DNA中心也許有一种特殊的環境,容許磷酸像他提議的那樣存在著。對鮑林來說,這仍然關系到磷酸的化學特性。与此同時有人給他寄來了所需要的核甘酸樣本。鮑林開始對其作X射線分析。
  他最終在為尋找一种合理的結果做奠基性工作。可惜,這一切都為時已晚。
  克里克得謝謝鮑林的論文,他終于得到指示重返DNA的研究工作。克里克和沃森兩個人各自都拼命地設想了各种各樣不同的模型,不過,此時的注意力已集中在雙鏈模型上,因為切加夫曾經提醒他們考慮鹼基雙雙成對的情況。沃森在給德爾布呂克的信中提到的“非常漂亮的模型”就是其中的一次嘗試,但是,正如多諾胡指出的那樣,那個模型是不對的。
  多諾胡發表的看法后來證明是一個關鍵。作為達特默思大學畢業的高材生,多諾胡從40年代開始就曾長期在加州理工學院跟隨鮑林工作和學習,因此,他對結构化學可謂是了如指掌。氫鍵曾是他專門研究的課題,因此他心里很清楚,克里克和沃森在化學上還只能算初出茅廬的新手,他們兩人為鳥嘌呤和胸腺嘧啶擺弄出來的結果是錯誤的。多諾胡幫助他們明确了方向,將中心氫鍵上的氫原子放置在合适的位置上,推翻了他們原先設想的模型,促使他們走上了正确地解決問題的軌道。
  克里克和沃森經過多諾胡的指點,開始認識到各對具体的嘌呤和嘧啶之間是由氫鍵自由地連接起來的:腺嘌呤連接胸腺嘧啶,鳥嘌呤連接胞嘧啶。這是最后的一道謎底,其結果閃耀著奪目的光彩。將一個大鹼基与一個小鹼基配對,不但使整個結构的骨架處于平穩的狀態,而且為切加夫的發現提供了一种簡單的解釋。由此得到的結构猶如一架樓梯,各對鹼基就是上面的一步步台階,糖一磷酸骨架是框架,兩者結合在一起,就能方便地形成符合X射線資料的螺旋。
  這一种結构不但看上去很美觀,而且其含意也非常丰富。兩條鏈互為補充,每條鏈都是另一條鏈的鏡像反射;將兩者分開,每條鏈就可以作為形成一個新螺旋的基礎,這個新螺旋与原來的螺旋完全相同。由此可以立即得到有關DNA复雜的思想,這是鮑林的模型無法做到的,因為在他的模型中,鹼基都伸向外側,彼此之間不相干。
  3月12日,沃森致函德爾布呂克,借助于草圖作說明,論述了他們設想的新模型。他再三要求自己這位導師不要把此事向鮑林透露,等到他們對這些結果更有把握時再說。但是,德爾布呂克向來就是嘴巴鎖不牢的人,他馬上就將此信到處讓人傳閱了。鮑林一面讀著這封信,一面在頭腦里進行著緊張的思考。他馬上就認識到,在卡文迪什設想出來的這一种結构,不但在化學上是非常合理的,而且在生物學上也是十分迷人的。“兩個嘧啶各自与相應的嘌呤在結构上互為補充,對這一簡洁的想法我頗感意外——當然,這是令人欣喜的意外,因為它在遺傳机理的問題上讓人豁然開朗起來了,”他這樣說道。鮑林還從中看到,自從他1940年与德爾布呂克一道寫的論文發表以來,在他一直在思考和著述的一些問題上,已經有人在仿效他使用互補性概念。
  亞歷山大·里奇在第一次听到有關沃森一克里克結构的那一天夜里,他突然醒來,起身下床走進了辦公室。他利用原來堆在那里的分子模型的部件,動手為沃森一克里克的雙螺旋制作一個粗糙的模型。他了解到的唯一結論是DNA鹼基應當穿過分子的中心,不過知道這一點已經足夠了。他很快就將鹼基配成了對,看來這個模型的确很漂亮,于是,他搖了搖頭,又回到床上睡覺了。
  鮑林盡管還不甘心在這場競賽中認輸,但在思想上受到了很大的触動。在讀到沃森的信以后几天,他致函一位同事說:“當然,你應當承認,我們的結构還只是一种設想,它可能是正确的,但我們要有真正的把握,也許還得有兩到三年的時間……”。几天以后,他收到了沃森和克里克論文手稿的單行本。文中批評了鮑林的DNA模型,結尾處對多諾胡給予的幫助表示了感謝。鮑林將此文從頭至尾讀了一遍,然后寫信給他的儿子說:“我想,為核酸提出了兩种結构,是一件好事,我期待著有一天能作出定論,到底哪一种結构不正确。毫無疑問,金斯學院的資料會在這兩种結构中否定掉一种。”
  此時,他仍未能看到富蘭克林和威爾金斯拍攝的X射線新照片,因此,他一直沒有作出最后的判斷。他不久就會有机會:他正打算在4月份去布魯塞爾參加一次關于蛋白質的索爾維會議,順便想在英國停下,看一看沃森一克里克模型,看一看威爾金斯和富蘭克林實驗室拍攝的照片。在他申領護照時,他的宿敵露絲·希普利又再次作出了拒發的提議。這一次她的根据是,她認為鮑林在就業資格審查委員會的證詞表明,他拒絕接受參閱絕密級資料的資格審查。鮑林解釋道,他在以前已經通過了絕密級資格的審查,再說,他也愿意再次受審查,但總得与他的工作有關系——在他再次當著她的面發誓否認自己是共產党員以后——他的護照總算得到了批准。
  4月初,就在克里克和沃森將論文送出發表后的几天,鮑林來到了劍橋。當天在彼得處過了一夜,第二天就走進了克里克的辦公室,第一次看到了他們沖壓出來的金屬板搭接而成的三維模型。在鮑林仔細地察看模型的過程中,克里克精神緊張地述說著雙螺旋模型的特點。鮑林看來又察看了富蘭克林為擴張形式分子拍攝的照片。沃森和克里克急切地等待著鮑林的表態。此時,“他表現出一副洒脫的樣子,”沃森回憶道,“發表意見說,我們找到了答案。”
  對于這兩位年輕人來說,這是一個充滿喜悅的時刻;但是對鮑林來講,這是一次不小的挫折。鮑林感到非常惊訝的是,這個井不起眼的研究組,其中一人是資格尚嫩的博士后研究者,另一人是年齡偏大的研究生,竟然為這么重要的一個結构找到了如此漂亮的解決辦法。如果他們是正确的話,那么他本人提出的模型將是一個十分荒唐的錯誤,不但將內外顛倒了,而且連鏈數都不對。不過,此時他已經認識到,這個卡文迪什研究小組得到的結果几乎可以肯定是正确的。
  現在,只剩下一件事他可以做一做:向全世界表明,他是怎樣瀟洒地對待自己的失敗的。
  鮑林從克里克辦公室出來,吃中飯時碰到了布拉格。在他們用餐過程中,布拉格怎么也掩飾不了內心万分喜悅的心情。經過這么多年矮人一等的經歷,他的研究組終于打敗了鮑林!后來,鮑林出席了克里克一家人在葡萄牙廣場的自家寓所里舉行的一次喜气洋洋的宴會。人們自始至終都可以看到鮑林這個人談笑風生,舉止优雅,他衷心地贊美DNA的新結构,顯示出一派紳士的風度。他机智地承認自己的失敗,同時气度非凡而又不失幽默地接受這一個事實。又過了一兩天,布拉格和鮑林一起去參加了索爾維會議——這是一次難得的世界頂尖科學家聚會,由一位比利時企業家贊助——會上,布拉格首次公開宣布了雙螺旋結构。鮑林則在自己的發言中熱情洋溢地表示了贊同的意見。“盡管离科里教授和我發表我們為核酸設想的結构只有兩個月時間,但是我認為,我們應當承認自己很可能弄錯了,”他對大會的參加者這樣說。“雖然對沃森一克里克結构還可以作一些精細的修改,但我感到,就本質上而言,這一結构很可能是正确的。”

  然而,在情感深處,鮑林卻心急如焚。在英國,他可以毫無保留地稱贊沃森和克里克的工作,但他在私下里仍認為,也許能找到意外的机會,可以證明他本人的想法在經過若干修改后仍有正确的地方。在他4月中旬回國后不久,他關照里奇赶快拍攝DNA的X光新照片,他本人也重新開始對自己模型中各個原子的位置作更加精細的測定。
  這是一件毫無希望的事。事實很快就表明,他這樣做,實際上是在世界科學的舞台上給人留下了笑柄。在沃森一克里克的論文發表以后,他們立即受到了來自世界各地的稱贊和喝彩,而鮑林的模型最終落到了被人拋棄和遺忘的命運。在此之前,鮑林也曾經出過錯——特別是在人造抗生素和相對來說不那么重要的几個問題上,還有小分子結构——但是,在這樣一個眾所周知而又如此重要的課題上,他可從來就未閃失過。況且,作為世界上首席結构化學家,他竟被兩個初出茅廬的新手打敗了,這一切難道還不是奇恥大辱嗎?
  到底在哪里出了毛病?
  每個人似乎都有自己的看法。彼得認為,問題在于鮑林嚴格地限于用化學方法研究DNA,一心迷戀于磷酸的包裝,忽視了對其生物功能的思考。“在我父親的眼里,核酸只不過是令人感興趣的化學品,正如氯化納是一种有趣的化合物一樣,”彼得寫道。不過,嚴格地說,這并非是事實。鮑林在加州理工學院受到過摩爾根的影響,因此從30年代起就開始對基因感興趣。他曾在1937年談到過“對染色体結构作一次化學的研究”,并且在40年代后期有關互補性的一次談話中,就將基因的复制看作為一個處于中心地位的概念。對于基因是怎樣复制自己的,他頭腦里有一种非常牢固的看法:基因開始時是兩种互補結构的复合体,每一种結构是創造另一种結构的基体,兩者在一起就构成了這個复合体。他曾經迷戀過自己這一美妙的結构,甚至達到了不能自己的程度,并且估計以后一定會有生物學事實來證明其正确性。
  切加夫則認定問題是顯而易見的:鮑林“沒有利用自己的成果”。威爾金斯認為鮑林“只是沒有親自動手試一試,他本人甚至不愿花上五分鐘時間真正研究一下這一個問題”。舒梅克則從理論的角度進行了概括,認為鮑林沒有在這個問題上安排足夠的人力去搜集充分而過硬的數据。里奇補充說,加州理工學院的同事們在考察鮑林的模型時,還不夠挑剔,因而也要承擔一部分責任。“在一定程度上,”他說,“他周圍的人也不夠賣力。”
  對于自己是怎樣迷失方向的,鮑林有他自己的想法。開始時,他埋怨自己使用的X光照片。鮑林在訪問卡文迪什后一星期左右,就致函德爾布呂克,說這些糟糕的衍射資料使他抓不住要領。“我們手頭的X光照片是里奇博士拍攝的,本質上与若干年以前阿斯特貝里和貝爾拍得的照片并沒有兩樣,實際上這是兩种類型的分子重疊一起的結果。……科里和我曾想找到一种結构,它既能解釋一种類型的主要特點之一,又能解釋第二种類型的一個主要的特點。
  后來,他又更加強調是因為把DNA的密度搞錯了,這一錯誤導致了三鏈結构的設想。“我誤入三鏈結构的陷阱,原因在于我不清楚這些化合物中水的含量到底是多少,”他這樣說道。“這种化合物中三分之一以上的物質是水,核酸則不到三分之二,因此,我在計算過程中忽視了水的含量,從而得出了三鏈的結論。要是水含量計算得正确的話——我沒有意識到水的作用這么大——那就會得到雙鏈結构了。
  鮑林還責備自己對DNA的成分缺乏有關的知識。“如果我們對嘌呤和嘧啶進行過一些研究的話,那么我就會具備必要的基礎知識,從而就可保證研究工作不會偏离正确的方向。然而我們對嘌呤和嘧啶根本就沒有作任何研究。
  每一种說法都有一定的道理,但都只是談論到問題的外表,并沒有触及問題的本質。
  鮑林之所以在DNA的研究中跌了跤,可以歸之于兩方面原因:浮躁和自負。他急于求成,因為DNA是當時最大的研究課題,要是他不去攻克,就會有別人——很可能是某個英國人——很快去搶占這一個高地。盡管他否認自己在DNA結构問題上在与英國的學者競爭,——“我并未感到自己在与沃森和克里克競賽,”他說道。“倒是他們認為在与我競爭”——實際情況是,他确實在競賽,對手不是沃森和克里克,而是威爾金斯和富蘭克林,特別是還有他的老對手勞倫斯·布拉格爵士。鮑林之所以希望很快就公開自己的DNA結构,目的就是要打敗布拉格的課題組,打敗威爾金斯的課題組。但是,他還沒有把研究的准備工作做好就想碰碰自己的運气了。
  更為重要的是,他急急匆匆地行事,原因還在于,他認為自己有辦法補上留下的漏洞。他在阿爾法螺旋上取得了成功,因而變得很自信,認為自己完全能跳躍著前進。他在30年代后期作出的基本假設全是正确的;在15年中所作的深入研究全都證明了這一點。他關于氫鍵、平面□鍵和非整數循環等所作的探索都得到了正确的結果。只要他堅持在他所熟悉的化學領域里馳騁,他就無往而不胜。
  阿爾法螺旋給他套上了成功的光環,同時也讓他染上了自負的惡習。在解決了阿爾法螺旋問題后,他以為自己不再需要做別人需要做的那些研究的准備工作了。很清楚,他是世界上解決巨分子結构——甚至包括其他各种分子結构——的最佳人選。他知道,自己曾用兩年的時間將阿爾法螺旋的基本結构正确地裝配起來,然后才發表有關的結果。在這長長的兩年中,布拉格隨時都可能找到其答案,將自己甩在后面。那時,鮑林曾一再遲疑不決,因為他吃不准5.1埃這個X光反射的數据,經過試驗才觀察到,這個數据根本与結果無關。他一定要相信自己的直覺,相信自己對結构正确性所具的敏感。他知道自己的三鏈DNA結构實在太緊密,知道帶有負電荷的磷酸存在著互相排斥的問題,但是他相信這些問題以后必定會得到解決,正如在阿爾法螺旋問題上,那個遲遲無法說明的反射現象最終還是作為盤繞螺圈的特性得到了解決。在他的模型中心部位裝磷酸,看上去是那么漂亮,那么巧妙,不可能是錯誤的。
  他渴望著搶頭功,他投下了賭注,結果卻輸掉了。
  盡管他不久又像平常一樣,興高采烈地回到了實驗室,但是,在他后半輩子生涯中,他當然會感到很后悔。在几個月時間里,他還在這個問題上与里奇開玩笑,問起他關于DNA的一种特殊形式課題有什么進展,最后會加上一句:“亞歷山大,在這個課題上,你一定要加油,因為我希望大多數重要的發現都是在帕薩迪納作出的。”
  文獻中,在闡述DNA發現的歷史時,學者之間的明爭暗斗無形中帶上了种种傳奇的色彩。沃森和克里克將位于舞台的中央,而鮑林只能充當幕后人物中一個較小的角色。這是一個遠方傳奇大力士被兩個無名小卒砍倒的故事。1953年以后的一年里,任何人碰到鮑林,不管是科學家還是作家,都要問他是在什么地方失誤的。
  愛娃·海倫終于對此感到厭倦了。她听到這類疑問和解釋后,總會用一個簡單的問題來打斷丈夫的話:“要是這個問題是那么重要的話,”她質問丈夫道,“你為什么在以前不更加賣力一點呢?”


  ------------------
  亦凡公益圖書館掃校(shuku.net)
后一頁
前一頁
回目錄