發現DNA是雙螺旋結構的是她,而她未獲得任何榮譽,為什麼呢?

2020-12-04 百家號

發現DNA是雙螺旋結構的是她,而她未獲得任何榮譽,為什麼呢?

1952年,英國生物物理學家羅莎琳德·弗蘭克林發現脫氧核糖核酸即DNA的結構類似螺旋樓梯,這一發現可以稱為基因研究領域的裡程碑。然而這一榮譽最終卻落到了富蘭克林的上司毛裡斯·H·F·維爾金斯和另外兩名研究人員弗朗西斯·哈利·克姆普頓·克裡克和能姆斯·沃森頭上。

弗蘭克林認為DNA是核苷酸分子規則排列成的大分子鏈。這一設想在當時不能簡單地用顯微鏡來證明,只能依靠X射線來解決。於是這位女科學家成功地拍攝了DNA晶體的ⅹ射線衍射照片,並通過長時間認真分析得出了DNA分子是雙螺旋狀結構這一結論。

人類生命基石的構造第一次被破解,這一發現為依靠現代基因技術破解人類基因遺傳密碼莫定了基礎。弗蘭克林的成果沒有馬上發表,一方面因為這個保守的女科學家期望同事證實她的觀察結果,另方面是因為在當時這一領域由男性主宰,身為一個女科學家處境是非常艱難的。

1953年,她的上司,紐西蘭物理學家維爾金斯在沒有經過弗蘭克林同意的情況下,把她的DNA的X光片發給了他的英國同事克裡克和美國生物化學家詹姆斯·沃森。這兩位科學家已經知道DNA的化學構成:糖、脫羥核糖、碳酸鹽,以及腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶,他們馬上意識到弗蘭克林這一發現的重大意義,在經過了一系列補充後以自己名義發表了這一成果。

這篇1954年4月發表於《 Nature》上的關於DNA雙螺旋結構的文章引起了巨大的轟動。沃森和克裡克在文章中構建了無懈可擊的DNA模型,這也讓兩人共同獲得了1962年的諾貝爾醫學獎,而弗蘭克林卻一無所獲。真正發現DNA是雙螺旋結構的是她,而她未獲得任何榮譽,為什麼呢

醫學上的基因治療

1989年5月,利用基因技術改變細胞的做法,首次應用於人類醫學領城。到1989年,已經有3089名患者使用了這一療法。基因療法起先是修復有缺陷的基因、即用一個完好無損的複製基因來代替受損基因,而今天基因療法的定義擴展到滲人細胞內的基因序列。

著名分子生物學家

在生物分子學領域獲得成功之前,英國物理學家弗朗西斯·克裡克在1945年二戰時期為英國政府製造了水雷。1946-1976年,克裡克在劍橋藥學研究實驗室工作,在其事業的後半段他還曾致力於研究地外智能生命的存在。他的同事沃森來自於芝加哥,剛開始從事病毒研究,後來成為哈佛教授,致力於人類基因研究。

令人驚訝的認識

自20世紀80年代開始,基因研究的一個目的便是破解人類遺傳基因密碼。1990年啟動的人類基因組,計劃預測人類基因為10萬個。2001年2月的研究結果表明,人類基因數量為近4萬個,是果蠅的兩倍。2000年,美國遺傳學家克菜格·文特爾和他的團隊首次破解了人類基因組,不過那時他們只確定了少數基因的功能。

遺傳學和基因技術的發展

孟德爾法則

1865年,奧地利生物學家喬治·約翰·孟德爾根據眾多植物雜交法則提出了基因的遺傳特徵。

基因控制

1970年,兩位微生物學家哈米爾頓·史密斯和丹尼爾·納森斯共同為DNA基因重組和後來的基因控制奠定了基礎。

基因突變細菌

1973年,美國科學家首次製造出基因突變細菌,這一成果標誌著現代基因技術的誕生。第六部分技術化時代的來臨。

基因組合體

1976年,出生於印度的美國化學家哈爾·葛賓·科拉納首次合成核酸分子。

相關焦點

  • DNA雙螺旋結構的陰暗面
    編者按:1962年,沃森、克裡克與威爾金斯因研究DNA雙螺旋結構模型的成果,而共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。但是,他們真的是第一個發現雙螺旋結構的人嗎?日本科學家福岡伸一在《生物與非生物之間》一書中指出,從某種意義上說,他們三人一起「剽竊」了科學家羅莎琳德·富蘭克林的研究成果。
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    DNA雙螺旋結構的發現之所以如此具有吸引力,正是因為它並不符合科學成就所強調的傳統套路  克裡克是一位晶體學家,他認為自己在30歲左右時就已經相當出色了。而沃森既是一位遺傳學者又是一位野鳥觀察家,他15歲時進入芝加哥大學,那時還是個早熟而無禮的青年。
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    DNA雙螺旋結構的闡明,是上世紀最重大的自然科學成果之一。沃森和克裡克雙螺旋模型的建立,揭開了現代分子生物學的序幕。這一重大發現的誕生,是曲折複雜的。正如沃森所說「科學很少像外行想像的那樣,完全按合乎邏輯的方式進行」。1868年,24歲的瑞士醫生米歇爾首先發現核酸,但因為不同生物的核酸性質過於接近,無法解釋生物遺傳的多樣性而與遺傳物質的發現失之交臂。
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  • 圖文:DNA雙螺旋鏈結構發現50周年
    按照國際學術界慣例,一項成果必須經過同行評審後在學術雜誌上正式發表才能被視為正式宣布,這樣做為的是防止有人鑽空子隨便宣布獲得重大成果造成混亂。因此,儘管沃森和克裡克2月28日就在老鷹酒吧宣布了這一成果,但包括英國官方機構在內的很多機構把今年4月25日作為DNA雙螺旋結構發現50周年慶祝日。
  • DNA的雙螺旋結構
    Crick, 1916—2004 )提出的DNA雙螺旋結構模型的主要內容如下。在DNA分子中,兩條DNA單鏈圍繞一個假想的共同軸心形成右手雙螺旋結構,雙螺旋的螺距為3.4nm,百徑為2.0nm;雙螺旋的外側是DNA鏈的骨架(backbone),由交替出現的、親水的脫氧核糖和磷酸構成;鹼基位於雙螺旋的內側,兩條單鏈中的嘌呤和嘧啶以疏水的、近於平面的環形結構彼此接近,平面與雙螺旋的長軸相垂直;一股鏈中的嘌呤鹼基與另一股鏈中位於同一平面的嘧啶鹼基之間以氫鍵相連,稱為鹼基互補配對或鹼基配對
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    科學的發明、發現離不開科學家們一代代的知識積累、傳承,也離不開相互間的競爭。1953年4月25日,在《自然》雜誌上,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克裡克博士發表了一篇論文《脫氧核糖核酸的結構》,首次揭示了脫氧核糖核酸(DNA)的雙螺旋結構。
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  • DNA雙螺旋結構的複雜歷史
    或者,更簡單地說,這篇論文首次描述了我們今天所知道的DNA結構。在1953年之前,發現DNA的實際形狀是一群意志堅定的不存在密切關聯的科學家的最高目標,他們的努力最終以Watson和Crick在Nature期刊上發表這篇論文而告終。他們的成功之路簡直就是一段顛簸的旅程,涉及難堪、誤解和一定的藝術才能。圖片來自Zephyris/wikipedia。
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    如今提到她的名字時,很多人或許只記得,她是DNA雙螺旋結構的發現故事背後,那個被「偷走」實驗結果而沒有得到應有讚譽的女科學家。然而,他們的成就有一部分得歸功於富蘭克林:在富蘭克林並不知曉的情況下,兩人從她尚未發表的實驗證據——給DNA晶體拍攝的X射線衍射圖中得到了重要的啟發。沃森後來在《雙螺旋》一書中回憶,當他看到了富蘭克林的實驗圖片後領悟到了雙螺旋結構的關鍵:「看到照片的瞬間,我目瞪口呆,心跳加速。」
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    不得不說,這一選擇使Rosalind在DNA雙螺旋結構的發現上走了不少彎路,她比Wilkins晚了整整兩年才認識到A/B型DNA 可能都具有雙螺旋結構。 但在論文中,Rosalind所做的巨大貢獻只是一帶而過,只提到實驗是受到她的啟發,沒有任何致謝。 自此,Watson和Crick成為DNA化學結構的第一發現者,而Rosalind的論文卻只能作為DNA雙螺旋結構的一個補充證據。
  • DNA雙螺旋結構發現前前後後(圖)
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