如果你不知道James Watson，總該知道DNA吧？就算不知道DNA, 基因該聽說過吧？如果沒有，打住，你不用再往下讀了。你就是和我一樣，是屬於Jim說的人群裏麵那10％的最愚蠢的人。他說了，愚蠢是一種病，是應該去治的。治好了再往下看。
說白了吧，基因的物理化學本質就是DNA，而Jim就是確定DNA的分子結構的最關鍵的兩三個人之一。
James Dewey Watson 1928年4月6日出生於美國芝加哥。和他父親一樣，Jim自小就喜歡觀察鳥類。因此，他15歲上芝加哥大學的時候選的專業就是鳥類學。我在上一篇《薛定諤的貓和埃弗雷特的多世界理論》裏提到理論物理學家薛定諤寫過一本叫《生命是什麽》的小書，影響了整整一代生物學家。Jim就是受了這本書的影響才把自己的專業有鳥類學改為遺傳性。
這才後來後麵的故事。
上世紀50年代初期， 孟德爾遺傳學早已經深入人心。 在哥倫比亞大學的摩爾根(Thomas Hunt Morgan)等人的領導下，決定遺傳性狀的基本單位－－基因已經被定位在染色體上。染色體上有兩種生物大分子，蛋白質和DNA。蛋白質由20種氨基酸構成，而DNA隻由4種不同的核苷構成。鑒於遺傳的複雜性，當時多數人認為蛋白質更有可能是遺傳物質。一直到1952年, Alfred Hershey 和Martha Chase通過噬菌體實驗，才確立DNA作為遺傳物質的地位。
得稍微詳細說一下這個得1969年諾貝爾獎的Hershey-Chase實驗。
噬菌體是細菌的病毒。構成很簡單，就是一層蛋白質裹著一團DNA。它吸附在細菌表明以後，向細菌注入遺傳物質。這些遺傳物質在細菌裏麵大量複製出更多的噬菌體，最終導致被感染的細菌的裂解。很顯然，隻要確定是蛋白質還是DNA在感染的時候進入細菌裏麵，就知道它們中哪個是遺傳物質。
當時已經知道磷原子以磷酸腺苷的形式存在於DNA中，而蛋白質分子裏的蛋氨酸和半苷氨酸含有硫。因此，用放射性磷或硫就能特異性地分別標記噬菌體中的DNA和蛋白質。他們設計兩組試驗，第一組用放射性磷標記的噬菌體感染細菌；第二組用放射性硫標記的噬菌體感染細菌。結果發現第一組裏麵的放射性物質進入細菌裏麵，而第二組裏麵放射性物質留在細菌外麵，說明進入細菌裏麵的是DNA而不是蛋白質。也就是說，DNA才是遺傳物質。
1947年，Watson從芝加哥大學獲動物學學士學位以後，到印地安那大學師從諾貝爾獎得主Salvador Luria研究用X－射線滅活噬菌體。1950年得到博士學位後，去哥本哈根做博士後。這期間，在意大利的一次會議上巧遇倫敦國王學院的Maurice Wilkins，從Wilkins那裏聽到他的同事Rosalind FranklinDNA分子X-射線衍射的最新結果。碰巧1951年Linus Pauling發表了他用X-射線衍射測定的蛋白質分子的α螺旋結構，Watson因而堅信用X-射線衍射測定DNA結構是可行的。巧的是，那年夏天，他的前導師Salvador Luria給他聯係好了在劍橋大學卡文笛許實驗室的一個博士後課題。在那裏，他和同一辦公室的35歲的研究生Francis Crick成了誌同道合的朋友。Crick的專長是X-射線衍射的數學理論。這樣在英國，他們倆就和Maurice Wilkins結成了研究DNA結構的三人幫，經常在康橋的柔波上討論有關DNA的問題。
這Maurice Wilkins也是個大嘴巴，把Rosalind Franklin的最新X-射線衍射結果一五一十地倒給了上麵兩位，而對這些 Franklin本人毫不知情。1951年秋天Watson聽了Franklin的一個報告，得知她已確定DNA具有某種螺旋狀的結構。回去以後和Crick匆匆忙忙構建了一個DNA模型，可惜錯誤地把磷酸骨架放在結構的裏麵，而Franklin的結果表明磷酸基團幾乎肯定是在DNA分子外麵的。
三方麵的運氣在很大程度上成就了Watson。一是認識Francis Crick和Maurice Wilkins, 二是1952年Erwin Chargaff 來英國演講，讓哥倆對核苷酸的生物化學有更深的了解。Chargaff 的實驗結果表明DNA分子裏有四類堿基－－腺嘌呤(A)，鳥嘌呤(G)，胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。在一個DNA分子裏麵，Ａ和Ｔ含量相同，Ｇ和C含量相同，提示A和Ｔ是配對的，而Ｇ和Ｃ是配對的，就象一夫一妻製那樣。三是由於那時McCarthy等反共狂人對進步科學家的迫害，結構生物學泰鬥Linus Pauling對英倫的訪問未能成行，因而無從看到國王學院的DNA分子X-射線衍射結果。如果看到那些結果，在它們的啟發之下，Linus Pauling可能會很快解出DNA結構，再得一個諾貝爾獎（他一生得了兩個諾貝爾獎，一個是由於發現血紅蛋白的結構，另一個是和平獎，表彰他在禁止核武器方麵的努力）。
1953年2月21日是個特別的日子，不光對Jim本人，對全世界都如此。那一天，迫不及待的Jim用漿糊和紙板做了一些堿基模型，然後在辦公桌上移來移去，翻來覆去擺弄它們，看它們怎麽能最合理地拚在一起。忽然意識到，Ｇ和Ｃ之間，以及Ａ和Ｔ之間，能通過氫鍵互相配對。由此延伸，DNA應是反向平行雙螺旋結構。配對的堿基在裏麵，而磷酸集團在外麵。這樣的結構解釋了之前關於遺傳物質的所有實驗結果。他們關於DNA雙螺旋的文章發表在1953年4月25日的Nature雜誌上。
Watson, Crick 和Wilkins分享1962年的諾貝爾生理學和醫學獎。
後記
公平地說，Rosalind Franklin的DNA分子的X-射線衍射，對最終確定DNA的精確分子結構功不可沒。她親口告訴他們磷酸基團一定是位於DNA分子外麵。可惜她死得早，不能和上述三人分享諾貝爾獎。 Watson, Crick雖然是通過合法途徑得知她尚未發表的結果，不少人還是認為他們在文章發表時和以後的做法還是對Franklin不厚道。他們沒有很充分地說明Franklin的工作對他們的發現的重要性，也沒把她列為共同作者。而且在他的暢銷書The Double Helix裏，Watson對Franklin還有相當負麵的描述。
這人的成就當然是不錯了。DNA結果的闡明，奠定了分子生物學發展的基礎。基因和環境的相互作用，幾乎解釋了一切具體和抽象的生命現象。不光是生老病死，甚至包括人的思維，性格和性取向。如果說進化論告訴我們人是哪裏來的，以DNA研究為基礎的現代生物學很大程度是回答了我們是什麽的問題。
我說鳥兒呀,跟你商量商量,能不能寫得再通俗易懂些啊,照顧一下大象的智商嘛.
順便說一句,這人成就不錯,長得也不錯.
對了,還得鼓勵一下,鳥兒寫科學人物係列一定要堅持啊,真的很有意思.