第10章 科技之光(3)

当华生和克里克开始研究DNA结构的时候，其化学成分已经被确定下来。他们所面临的问题是设计一种分子模型，这种分子模型不仅要与X射线衍射数据相吻合，而且也能够说明分子结构的匀称和它的化学稳定性，而首先是要说明分子怎样能够可靠地复制自身。这意味着他们必须确定什么样的有形排列具有几何学上的可能性，同时，必须搜寻那能够使分子的诸部分结合在一起的已知的分子力。通过无数个日夜建立很多可能的DNA结构模型的艰辛努力和把从一些科学家——包括莫里斯·威尔金斯，罗莎琳德·富兰克林、约翰·格里菲思、欧文·查尔加夫、莱纳斯·波林以及杰丽·多诺霍，这里仅提及少数几个人——的研究中获得的一些必要的资料综合起来，华生和克里克于1953年在《自然》杂志上以一篇小论文发表了他们的DNA模型。他们的模型包含了有互相环绕的两条螺旋线（双螺旋结构）并带有一条围绕外部盘旋的糖——磷酸盐主链，很象一个螺旋型的，其梯级由成对的底板构成的楼梯。这个模型完美地说明了遗传物质中占主导地位的遗传学、结构和生物化学方面的内容。在生物化学和结构水平上，它说明了从对DNA进行X射线衍射研究所获取的材料和以间隔形式联系在一起的碱基型式。在遗传学水平上，它说明了遗传物质是怎样复制自身并暗示了DNA是如何贮存遗传信息的。总之，克里克与华生的合作已经推动了本世纪生物学的极为重大的发展。生命的“秘密”即基因的本质已经被查明。

一旦DNA的双螺旋结构得以建立，克里克的主要兴趣就转到DNA的编码、转译和把遗传信息载送到蛋白质的合成体等这样一些特殊机制的研究上。为说明这些问题，他提出了这样一种理论，这种理论认为氨基酸在被吸引到核酸分子之前最初是附属于转接分子的。他进一步假设遗传密码是三个一组的：因为每三个DNA上的碱基就有一个相应的氨基酸。克里克的研究与其他科学家发现的“信使”和“转运”RNA（核糖核酸）不谋而合，这种RNA用简明的分子和生构化学语言说明了基因是“如何”复制相传送信息以形成蛋白质的。克里克后来对解决编码和传送过程的无数细节作出了巨大的贡献，尤其是他参与了对一些蛋白质其中包括骨胶原的特定结构的阐明。他对说明一组对应的蛋白质链中基因的突变与作为结果产生的结构不规则之间的关系也很感兴趣。

克里克对生物的最重要的贡献也许就在于，他坚持把DNA的每一结构特征与其生物功能的需要联系起来。实质上，克里克和他的合作者已把经典遗传学、生物化学和分子遗传学这样一些一度分离的学科结合起来而形成一门统一的生物学。

——Randall Davcy Bird

拉姆齐

（1852～1916）英国化学家。也译拉姆赛。生于苏格兰格拉斯哥。1870年毕业于格拉斯哥大学。后在德国海德堡大学、蒂宾根大学学习。1872年获哲学博土学位。曾获其他许多名誉学位。1872～1880年在格拉斯哥大学任助教。1880年成为布里斯托尔学院化学教授。1888年被选为英国皇家学会会员。1895年获戴维奖章。同年被选为法国科学院院士。1911年被选为英国科学促进会主席。1904年因发现稀有气体元素及在周期表中确定它们的位置，获诺贝尔化学奖。

拉姆齐是大气中惰性气体发现者。早在1894年，就与瑞利合作从事空气中氮的研究。瑞利认为：化学制备氮通常不及从空气中直接获得的氮稠密，是由于前者受到一些较轻气体沾污。拉姆齐则认为是由于大气氮中有较重气体存在。为证实此问题，1894年拉姆齐用受热镁与氮生成氮化物处理大气氮，发现大气氮逐渐变稀。经继续实验，终于发现一种气体明显不受与镁进一步处理影响，密度超过原始大气氮密度。经克鲁克斯光谱法鉴定和瑞利的重复实验。证实这是与氮不同的新气体，称为氩。

此后，拉姆齐与特拉弗斯合作，分离出氖、氪、氙等，确定它们在元素周期表中的位置。1910年。准确测定具有放射性的氡原子量为222。1903年与索第合作，证明从镭放射出的气体是氦，从而得出放射化学位移定律。

拉姆齐主要著作有：《基本系统化学》（1891）。《大气中的气体及其发观的历史》（1896）、《现代化学》（1900）、《研究物理化学入门》（1904）、《元素与电子》（1913）等。

安芬森

（1916～）美国生物化学家。生于莫内森。1937年毕业于斯沃思莫尔学院，获文学士学位，1939年获宾夕法尼亚大学理学硕士学位，1943年获哈佛大学哲学博士学位。后又获斯沃思莫尔学院和乔治城大学理学博土学位。1939年到哥本哈根的美国-斯堪的纳维亚基金委员会卡尔斯贝格实验室工作。1947年任斯德哥尔摩诺贝尔医学研究所高级研究员。1948年任哈佛大学医学院生物化学助理教授，1962年任教授，1950～1962年任贝塞斯达国家心脏病研究所细胞生理与代谢实验室主任，1963年后任生物化学实验室主任。是美国国家科学院、美国艺术与科学院、华盛顿科学院院士，美国生物化学会会员。1956～1960年任美国科学家联合会副主席。

安芬森主要研究蛋白质中结构与功能关系，蛋白质离析，蛋白质水解，蛋白质合成，蛋白质结构遗传基础等。1972年因核糖核酸酶分子结构的研究成果，与穆尔、斯坦共获诺贝尔化学奖。

安芬森著有《进化分子基础》一书，1959年出版。

贝格斯特罗姆

（1916～）瑞典生物化学家。生于斯德哥尔摩。毕业于斯德哥尔摩卡洛林斯卡医学院，1943年获医学博士学位。曾获瑞士巴塞尔大学名誉哲学博士学位。1942～1946年在斯德哥尔摩诺贝尔医学研究所工作。1946～1947年任巴塞尔大学讲师1947～1958年任隆德大学生物化学教授。1958年后任卡罗林斯卡研究所教授，1963～1966年任医学院院长。是瑞典科学院、瑞典工程科学院、美国艺术与科学院院士，美国生物化学会会员。

贝格斯特罗姆研究了肝素。自动氧化，胆汁酸和胆固醇形成及代谢，前列腺素结构、活性及提纯等。

1945年贝格斯特罗姆在研究前列腺素结构时，发现前列腺素有多种类型，每种前列腺素由多种物质组成，并非一种物质。1963年提纯出几种前列腺素主要成分，证明其由不饱和脂肪酸组成，并阐明前列腺在人体内形成和发生作用的生物学过程。

由于贝格斯特罗姆研究前列腺素取得关键性突破，1982年与萨米尔松，英国药物学家文同获诺贝尔生理学和医学奖。

香农

（1916～）美国数学家。也译申农。生于密执安州加洛德。1936年毕业于密执安大学，获理学学士学位。1940年获马萨诸塞理工学院哲学博士学位。还获普林斯顿大学等理学博士学位，1939年到华盛顿卡内基学院任教。1940年到普林斯顿大学从事研究工作。1941年任美国国防研究委员会顾问。1941年后在贝尔电话实验室从事数学研究工作。1956年后任马萨诸塞理工学院电气通信教授。是美国国家科学院院士，美国艺术与科学院院士，美国数学会、美国无线电工程学会等会员。曾获美国电气工程学会等奖金。

香农对布尔代数、开关电路、数学密码学和计算机等都有研究，而最重要的贡献是于1948年提出了通信的数学理论，为信息论奠定了基础，对通信技术、计算技术、自动控制和遗传学等的发展起了重大作用。

香衣主要著作有《通信数学理论》（1949）一书，以及有关应用数学方面的许多论文。

普罗霍罗夫

（1916～）苏联物理学家。生于澳大利亚。1939年毕业于列宁格勒大学物理系。1939～1941年在苏联科学院物理研究所当研究生。1941～1943年在苏军中服役。1946年获数学物理学博士学位。同年到苏联科学院物理研究所工作，1954年任实验室主任。1968年任副所长。1959年开始兼任莫斯科大学教授。1960年被选为苏联科学院通讯院士，1966年为院士。还是美国艺术与科学院院士。

普罗霍罗夫与巴索夫合作，借助量子系统研究电磁波振荡发生器的最新方法，于1955年制成利用氨分子束的第一个分子发生器。1957～1958年和同事们一道。发明了制造顺磁微波****器的方法，建议在量子电子学中使用红宝石，提出在激光技术中使用的开式谐振器理论，1961年又提出制造气体动力激光器的理论。在大功率红外光与可见光的激光器制造、非线性光学、大功率激光与物质的谐振及非谐振相互作用研究等方面做出重要贡献，1964年和巴索夫、汤斯同获诺贝尔物理学奖。普罗霍罗夫还获列宁奖金等。

罗宾斯

（1916～）美国病毒学家、医学家。生于亚拉巴马州奥本。1936年毕业于密苏里大学，获文学士学位，1938年获理学士学位。1940年获哈佛大学医学博士学位，曾获卡罗尔大学名誉博士学位。1948年到波士顿儿童医院传染科工作，1950年任副研究员、隔离病室副主任兼哈佛大学医学院儿科学副教授。1952年后任克利夫兰普通医院儿科与传染科主任兼西部保留地大学儿科学教授。1961年被选为美国儿科研究学会会长。是美国流行病学会、美国免疫学会、美国实验生物学与医学学会会员。

罗宾斯在哈佛大学工作期间，与恩德斯、韦勒尔共同研究脊髓灰质炎病毒，发现这种病毒可在人体各种组织试管培养中生长。由于这一发现，1954年，3人共获诺贝尔生理学和医学奖。

罗宾斯对防治传染性肝炎、斑疹伤寒、间三日疟、腮腺炎免疫力等也有研究。

多塞

（1916～）法国免疫学家。生于图卢兹，毕业于巴黎大学医学院，1945年获医学博士学位。曾在巴黎一些医院工作。1967年任巴黎大学血液免疫实验室教授。1977年后任法兰西学院教授。是法国科学院院士，法国免疫学会、法国血液学会和法国组织移植学会会员。

多塞主要研究免疫遗传学、移植免疫学和组织相容性。1958年，多塞在斯内尔提出家鼠组织分类理论基础上，首次发现人体组织相容性抗原系统。称为HLA系统，认为该系统相当于斯内尔发现的H-2，系统。多塞创立可迅速、方便确定器官移植授者和被授者组织上是否相容的HLA组织分类血液试验法，能有效减少组织“排异”发生的可能性，使异体器官移植在医学临床有了成功希望。由于这一贡献，1980年，多塞与斯内尔、贝纳塞拉夫共获诺贝尔生理学和医学奖。

莫里斯·威尔金斯

（1916～）英国生物物理学家。生于新西兰。1940年毕业于剑桥大学圣约翰学院，获哲学博士学位。1944年到美国加利福尼亚大学任教。1945年任安德鲁斯大学讲师。1946年任伦敦国王学院讲师，1955年任该校医学研究会代理主任。1962年任分子生物学教授。1959年被选为英国皇家学会会员。是英国生物物理学学会会员。

威尔金斯是晶体衍射专家。重要贡献是对脱氧核糖核酸（DNA）进行X线衍射分析。还分析过DNA碱基含量、键长键角和酸碱滴定行为。美国遗传学家沃森和英国生物物理学家克里克提出DNA分子双螺旋结构模型，就以威尔金斯的资料和数据为根据。1962年3人共获诺贝尔生理学和医学奖。

威尔金斯曾用光显微镜技术研究细胞化学，用干涉显微镜进行细胞中干质量测定，发展磷光与热发光的电子陷阱理论等。

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