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分子生物学时代的旗手:沃森

时间:2006-05-07 19:47来源:本站原创 作者:admin 点击: 484次


   
    詹姆斯.杜威.沃森,一九二八年四月六日生于美国芝加哥,由于提出DNA的双螺旋结构而获得一九六二年诺贝尔生理学或医学奖。


沃森的巨大成就并没有止于获得诺贝尔奖,而是奋力推动科学革命,指引生物学进入分子时代,成为一代科学领袖。

沃森和克里克1953年发表了双螺旋的发现一文后, 媒体和公众的反应远不及爱因斯坦广义相对论1919年引起的大爆炸似的轰动,这让25岁的沃森感到不安,他意识到必须寻找更多的支持双螺旋的证据,何况,双螺旋理论集合了他人的数据一直被某些人认作抄袭。克里克和沃森无比兴奋,既渴望媒体的宣传和公众的认可,又担心被指责抄袭,沃森甚至还担心克里克单独面见媒体占了他的风头。54年,《财富》把沃森评选为“美国大学十佳青年科学家”,当月沃森从加州理工学院领到的工资就增加了。
哈佛大学在分子生物学方面几乎是空白,刚开始高级生物化学研究工作,沃森这样的新人才成了哈佛的招聘目标,55年,哈佛大学聘请沃森为助理教授,合同为5年。
沃森带着焦急和决心来到哈佛,因为他预感到哈佛许多学者所研究的古老生物学不会有所作为,应该把那些纯粹对动植物描述性的科学推进到以物理和化学为基础的新生物学。沃森在哈佛大学极力宣扬:生物学必须进行分子和细胞水平上的研究,必须用物理和化学的语言进行改写。他对哈佛生物系的传统进行猛烈抨击,虽然生物系其他24位成员大多坚持研究传统生物学,但很少有人敢公开批评他。沃森与少数几个同事有一个共识:“只有一种生物学,这就是分子生物学。”
沃森在每一次教师会成员的任用上进行斗争,经常发脾气。他宣扬道:“我们不应该把有限位置让给胚胎学家。” 沃森曾指责系上一个名叫威尔逊的教授,因他提出了雇佣某个生态学家的建议,触怒了沃森。他极力反对胚胎学和发育生物学,在哈佛,他经常演讲,每次演讲中都大谈“在我们对基因及其表达的基本情况有较深的了解之前,为什么要避免研究发育生物学的原因?”
沃森是教授会中鼓吹用分子方法研究生物学的最激烈的一位,想把他那些有意向的科学家拉入分子生物学阵营。沃森虽然主要是在自己的实验室带研究生,但他还争取给大学生们上课,培育新生力量;而哈佛一般教授是不屑于给大学生上课的。他对待大学生严肃认真,他的演讲强调生物学应该像物理科学一样进行精确研究,DNA、RNA和蛋白质这类生物大分子的研究才“是生物学唯一创造性的科学出路”。
听了沃森演讲和授课的大学生们,对分子生物学试验室产生了向往。同学们感觉到生物学的革命正在来临,有些同学就把专业转向了生物学。
沃森四处物色研究生、博士后,全球招聘研究人员,他在哈佛的地位也逐渐上升,荣誉也接踵而来。1958年,沃森获资深副教授职称。同一年,沃森的关于1953年DNA结构发现的个人自传《双螺旋的故事》一书出版。该书引起了普遍的非议,哈佛大学出版社甚至拒绝出版,但该书却销售了100多万本,至今还在不断重印。
1960年,沃森被《财富》杂志列为“美国伟大的生物学家”名单之后,生物学与物理学相匹敌的声音再次响起。1961年,沃森升为正教授,他开始经常应邀做报告,被授予各种奖项。1962年,有文章把DNA结构的发现称作“科学史上伟大进步之一”,这一年的10月,沃森即将获得诺贝尔奖的消息就公布了。
60年代早期,沃森感到急需界定新生物学的走向,而且在此过程中要抓住愿意朝此方向努力的年轻人。他确信:“生物学一定会具有坚强的基础,犹如1932年突飞猛进的原子理论的发展为化学奠定基础一样。”他终于1965年写成一本新教科书:《基因的分子生物学》。该书受到科学家的广泛称赞。该书出版几十年之后,伟大的生物学家布伦纳尔称赞此书“绝对是一种突破⋯⋯一个真正的分水岭,是研究工作集大成之作⋯⋯它是新层次的书籍,以宏大的方式打破了传统⋯⋯的确,它为许多人开展了这门知识。”
沃森在哈佛一直为生物系低年级学生教授新科目,传授分子遗传学中的新发现及其与细胞学说的联系,介绍分子遗传学的思想是如何从经典遗传学和生物化学研究中发展出来的。
1967年,哈佛大学为了留住沃森而专门成立了分子生物学系,沃森担任系主任。沃森还是哈佛研究生院教学和管理形式上的负责人。可是,沃森没有在哈佛占山为王,还是随着他的影响力扩散而把重心转移出了哈佛。
1968年,沃森兼任冷泉港实验室主任一职。这时的冷泉港实验室几乎是空空如也,被贬称为“一个酸柠檬饮料的摊位”。沃森担任主任之后,沃森保留了冷泉港夏季训练班和学术研讨会的传统,保持了其作为试验新思想阵地的领先地位,他扩大了会议报告、实验室操作方法和专著的出版数量,使冷泉港在知识界的影响超过了从前。沃森四处游说捐款人,开拓新的经费来源,使实验室的国家经费也不断增加。他聘用大量富有才华的研究者,不停的修缮和装修旧区,扩大实验室的园区面积,营造新的实验大楼,购置新的实验设施,经过10年的苦心经营,他把冷泉港实验室建设成了“DNA城”──世界上最富有活力的生物学中心。
作为诺贝尔获奖者,沃森长期参与社会政策问题。从1968年起,他应邀帮助总统科学顾问委员会境外发展生物武器计划组工作。几年后,沃森的报告坚决否定了细菌战的国家研究项目。沃森本来对病毒研究的安全性非常担心,哈佛科学家们把肿瘤病毒用作研究细胞活动的探针,沃森曾给予严厉警告,对方的漠视使他很生气。70年代,在科学界试图限制重组DNA技术时,他很快就提出反对限制的意见,使重组DNA技术危险论得以迅速消亡。
1971年,斯坦福大学鲍尔•博格实验室的一位研究者简纳•摩尔兹在冷泉港夏季肿瘤培训班上介绍了她自己设计的一个实验,试图把肿瘤病毒SV40的DNA转移入噬菌体中。这让会议的主持人罗伯特•珀拉科惊恐不已,他害怕在细菌内扩增的人肠道癌基因可能会“挣脱菌斑”而释放出来。博格把这种恐惧斥为“胡说八道”和“无事生非”。此事引致珀拉科1973年1月召集肿瘤病毒和重组DNA领域的科学家开了一个会讨论生物危害性,会议地点在加州蒙特里附近的海岸野营地阿塞洛马。
这次会议很低调,没有产生什么影响。随着DNA重组研究被斯坦福大学科学家斯坦里•科恩和加州大学旧金山分校赫尔波特•鲍耶尔成功利用质粒构建重组体DNA,科学家们对重组DNA的生物危害性再次产生了担忧,担心此技术会产生像原子核那样的“世界末日般”的灾难。一群科学家们呼吁对特别实验采取自愿延缓的措施,并在《科学》和《自然》上发表了一封信,举行了新闻发布会。新闻发表会后立即引起了轩然大波,因为读者们在新闻中看见的是“禁止”和“冻结”这样的说法。
裁决DNA重组危险性的第二届阿塞洛马会议于75年2月召开。在会上,沃森先提出反对制订任何管理规程的意见,然后开始坚决反对任何禁令。他坚持道:“如果你不能对这种危险性进行定量,而你又相信从长远来看可以从你发现的知识中取得好处,你就不妨继续进行你的研究。”
76年,纽约州准备通过一项严格管理重组体DNA的法律。在纽约州总检察长主持的听证会上,只有沃森一个科学家反对任何形式的立法。77年,加州和纽约州的立法机构让所有实验室人员进行注册,报告研究详情,对实验员进行定期检查,然而,参议院某些议员提出法案、妄图对实验室进行全国统一管制的努力最终遭到失败。79年,他公开抨击“DNA闹剧”和“DNA生物危害谣传”。
重组DNA的反对者把重点转移到试图阻止转基因技术后,沃森同样对这一新技术给予勇敢的支持。
1988年,美国国家科学院提议人类全基因组作图计划,沃森如愿以偿成为这个全球最庞大生物科研项目的负责人,领导科学界从双螺旋迈向了人类基因组的大道。人类基因组计划启动之后,1992年,沃森离开了人类基因组计划。此后不久,他又把冷泉港的领导权转给了布鲁斯•斯提尔曼。
沃森从研究、金钱和权力的竞争中退出,洗脱了所有的贪婪,在世界各地自由穿梭,发表演讲,题字献辞,撰写自传,接待各路媒体,发挥巨大的余热。1997年,克林顿总统授予沃森国家科学勋章。
沃森和克里克发现了双螺旋,曾被不少人怀疑为侥幸发现。克里克后来发现了蛋白质合成的“中心法则”,其重要性不仅证明了自己的科研实力,也把学术界对双螺旋的发现是否属于投机的怀疑阴气一扫而空。沃森没有取得更伟大的科学发现,只有他与其他科学家一起证明了信使RNA的存在还值得一提。沃森从一个学科带头人完全变成了一个科学领袖,在生物科学领域推动了分子革命,从而引出了一个新时代。沃森被誉为“领导科学50年”的人物,跨越从双螺旋结构到人类基因组计划的整整50年。■
(参考文献:《沃森与DNA──推动科学革命》)<

(责任编辑:泉水)
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