【偶遇】一張X光片和一張明信片

【偶遇】一張X光片和一張明信片

 

我在1990年代末或2000年代初曾在美國一個大學的圖書館裏看到一張X光片，這不是一張普通的X片，是原片(也有可能是複製片），是富蘭克林（Rosalind Franklin, 7/25/1920 - 4/16/1958）拍攝的DNA X射線衍射片，著名的photo 51【1】，這是一個展覽（不記得是什麽展覽了）裏的一張照片，這個片子幾乎是詹姆斯·沃森（James Watson, 4/6/1928 -       ）和弗朗西斯·克裏克（Francis Crick, 6/8/1916 - 7/28/2004）提出了DNA雙螺旋結構模型的基礎（當時還沒有digital camera可以放在兜裏，當時沒有照下相來）。他倆在研究DNA結構時百思不解，想不出DNA的3維立體結構，偶然一個機會看到了富蘭克林的這張X片，他們立刻得到了現在眾所周知的雙螺旋結構。而這張X片是富蘭克林實驗室裏的一個人在富蘭克林不知情的為他倆提供的富蘭克林工作結果（詳見注釋2和YouTube裏Nova短片4）。他倆得了1962年的諾貝爾獎，但是Franklin已在1958年因卵巢癌去世，與諾貝爾獎失之交臂【2】。忘了是他倆的諾貝爾獎的致辭裏，還是在”The Double Helix“【3】的書裏隻提到Franklin是一個實驗室的工作人員，但她實際上是一個獨立的研究人員。

幾年後我在另一個大學的實驗室裏的lab manager的桌上偶然看見一個在實驗室學技術的本校大學生在英國度假時給我們實驗室成員寄來的明信片，明信片的背麵有一張漫畫，明信片上的頭一句話是：Hi，實驗室成員們，來自劍橋那個Frances和Crick做了破天荒的發現還是偷竊的地方來的問候。（“Hey there lab mates！ Greetings from Cambridge （where Frances and Crick did their ground breaking discovery or steal）。”）（注：Frances應為Watson，Fraces是Francis Watson的名，不是姓。}

 

 

下麵是有關DNA double helix人物、曆史的書，電影，YouTube：

1. 書,“The Double Helix",  J. Watson, 寫了他們發現DNA結構的故事。封麵見注釋3.

2. 電影，Jeff Goldblum演的Life Story:https://en.wikipedia.org/wiki/Life_Story_(film)

3. 17分鍾的短片，The double helix discovery in youtube: 

https://www.youtube.com/watch?v=1vm3od_UmFg

4. 25分鍾PBS Nova 文獻短片，Rosalind Franklin Biography DNA： Secret of Photo 51. 

https://www.youtube.com/watch?v=vlSENaTR3NI

比較長，我把主要看點的時間標出，為省時間，你可以直接跳到那個時間點：

從 2:10到2:46有x ray diffraction方法簡介，也就是佛蘭克林得到photo 51的方法；

從10:03到10:18，她的數據被實驗室人員在她不知情的情況下被告知;

在 13:30, M. Wilkins讓 Watson看到photo 51 ；

從 20:50到21:12, 在諾貝爾獲獎致辭中沒有提到富蘭克林的名字：

 

 

 

【1】. A crystal diffraction pattern is a specific arrangement of spots or rings formed when X-rays or other waves are diffracted by the regularly arranged atoms in a crystal. This pattern provides valuable information about the crystal's structure, including the arrangement of atoms and the distances between them. ---from google search.

Franklin's photo 51:

 

 

https://en.wikipedia.org/wiki/James_Watson

https://en.wikipedia.org/wiki/Francis_Crick

https://en.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Franklin

 

【2】。 引自 deepseek:

沃森、克裏克與DNA雙螺旋的發現

1953年，詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克裏克（Francis Crick）提出了DNA雙螺旋結構模型，這一發現是現代分子生物學的裏程碑。他們的成功依賴於以下幾個關鍵事件：

1. 關鍵數據來源：羅莎琳德·富蘭克林的X射線衍射照片

   • 富蘭克林（Rosalind Franklin）是英國物理化學家，專長於X射線晶體衍射技術。她在倫敦國王學院工作時，拍攝了著名的“Photo 51”——一張極為清晰的DNA纖維X射線衍射圖，揭示了DNA的螺旋結構和關鍵參數（如螺旋直徑、堿基間距等）。

   • 1953年初，富蘭克林的同事莫裏斯·威爾金斯（Maurice Wilkins）在未告知她的情況下，將這張照片展示給了沃森。這張照片直接幫助沃森和克裏克確認了DNA的雙螺旋結構。

2. 查伽夫法則（Chargaff's Rules）

   • 生物化學家埃爾文·查伽夫（Erwin Chargaff）發現DNA中嘌呤（A、G）和嘧啶（T、C）的比例總是1:1（即A=T，G=C）。這一規律被沃森和克裏克用來構建堿基配對模型。

3. 模型構建

   • 沃森和克裏克結合富蘭克林的X射線數據、查伽夫法則和化學鍵理論，最終在1953年4月發表論文，提出DNA是由兩條反向平行的鏈組成的雙螺旋結構，堿基在內側通過氫鍵配對（A-T、G-C）。

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富蘭克林的貢獻與諾貝爾獎的爭議

1. 富蘭克林的獨立研究

   • 她通過X射線衍射實驗，不僅拍攝了“Photo 51”，還計算出DNA的螺旋參數（如螺距、直徑），並推測DNA可能是雙鏈結構。

   • 她的研究方法是嚴謹的，但她更傾向於用實驗數據說話，而非過早提出理論模型。

2. 諾貝爾獎的“忽視”

   • 1962年，沃森、克裏克和威爾金斯因“發現核酸的分子結構”獲得諾貝爾生理學或醫學獎，但富蘭克林未能獲獎，原因包括：

     • 諾貝爾獎不追授逝者：富蘭克林1958年因卵巢癌去世，而諾貝爾獎通常不授予已故科學家。

     • 當時的科學界性別偏見：女性科學家在20世紀中期常被低估，威爾金斯甚至未經她同意就分享了她的數據。

     • 沃森和克裏克的“理論構建”更受關注：諾貝爾獎更傾向於獎勵“突破性理論”的提出者，而富蘭克林被視為“數據提供者”。

3. 曆史評價的修正

   • 後來科學史研究證實，富蘭克林的數據對雙螺旋的發現至關重要，她的貢獻逐漸被認可。

   • 沃森在《雙螺旋》一書中承認富蘭克林的作用，但也暴露了當時科學界的競爭和不公。

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總結

• 沃森和克裏克的成功依賴於富蘭克林的實驗數據和查伽夫的堿基比例規律。

• 富蘭克林是DNA結構的關鍵發現者之一，但因早逝、性別歧視和諾貝爾獎規則未能獲獎。

• 如今，她的貢獻被廣泛承認，被視為“DNA結構的無名英雄”。

 

【3】。The Double Helix, from Amazon：