人类最崇高的必定有普世意义;科学最优秀的必定有普世价值。1953年,年轻的生物学家沃森(James D. Watson)与物理学家克里克(Francis H.C. Crick)合作,提出了DNA双螺旋结构,揭示了适用于全球所有生物的根本规律,奠定了改变世界的全新途径。创造性的科学是人类的智力之光,其探寻的真理有普世意义,其取得的成就有普世价值。
做出二十世纪后五十年最重要科学发现的美国人沃森当时年仅25岁,英国人克里克时年37岁。1953年,沃森和克里克正在英国剑桥大学的卡文迪许实验室工作和学习。卡文迪许实验室建立于1874年,首位主任为物理学家麦克斯韦,出产过二十多位诺贝尔物理奖得主,发现过电子、中子。自1938年至1953年,实验室主任为小布拉格(W. Lawrence Bragg),他在22岁时提出X射线衍射可用于解析分子结构,25岁成为最年轻的诺贝尔奖得主。布拉格对生物分子感兴趣,支持佩鲁兹和肯德鲁用X射线衍射研究生物分子结构,并于1947年成立“生物系统分子结构单元”。该单元后来演变为“分子生物学实验室”,以生物研究出产了13位诺贝尔生理学或医学奖和化学奖得主。
遗传学出身的沃森坚信1944年埃弗里等提出的DNA是遗传物质基础,研究DNA热情高涨;物理学出身的克里克擅长用X射线衍射分析物质结构。1951年至1953年,两人合作无间,他们利用伦敦大学国王学院富兰克林和威尔金斯的X射线衍射数据,结合模型构建,于1953年2月28日提出DNA双螺旋结构。4月25日,《自然》杂志发表他们的论文,提出DNA由两条链反向平行缠绕,碱基通过氢键特异配对:A与T配对,C与G配对。这一结构不仅美丽,而且蕴含遗传信息:碱基配对立即提示了遗传物质的复制机制。DNA复制时,一条链的碱基序列指导另一条链的合成,从而实现遗传信息的精确传递。
DNA双螺旋结构的发现是结构生物学最精彩的一章:结构提供了其他方法无法提供的特有信息,结构解析不是研究的终点,而是更多研究的起点。沃森和克里克的科学思想优美且不朽,延续了孟德尔遗传学,并直接受益于富兰克林等人的实验数据。碱基配对概念直到1970年代才被实验证实,但自1953年提出后就指导了遗传复制和遗传密码的研究,为分子生物学奠定了基础。