1920年,Rosalind Franklin 出生在英國倫敦一個書香世代的猶太家庭。她天資過人,自幼喜歡做算術和記憶遊戲,提早一年完成中學,1938年得到獎學金進入 Cambridge University 學習物理和化學。在這裏,Rosalind 學習如何運用X射線衍射晶體學。
光學的顯微鏡不能用來研究晶體的分子結構。因為晶體的分子比光的波長還要細很多,所以科學家用波長較短的X射線照射晶體, 產生衍射,在底片上形成衍射圖案;通過計算可以得出晶體的分子結構。
當時科學家知道DNA由糖和磷酸鹽組成未知形狀的長鏈,同時還有4種鹼基,但這樣一個簡單的分子怎麼能產生多樣性的生命? 有些人認為,尋找DNA 結構可能會給出答案。這就是 1951年1月 英皇學院實驗室的主管 Randal 交給 Franklin 的研究任務。這所實驗室還有另外兩位成員正在進行這項研究工作,分別是 Maurice Wilkins 與他的學生 Raymond Gosling。物理學家 Maurice Wilkins 已經在1950年改造實驗室落伍的儀器,得到 DNA X射線衍射照片;並且向Randal 推薦當時在法國中央實驗室用X射線衍射晶體學研究的 Franklin。
1950年,當 Franklin 開始在英皇學院實驗室工作時,Wilkins 剛好去渡假。雖然 Randall 曾在一封信中指派 Franklin 獨立研究DNA,並指導 Wilkins 的學生Raymond Gosling;但是 Randal 卻沒有通知 Wilkins。當 Wilkins 回到英皇學院後,實驗室改善了,但失去學生,便與Franklin產生誤會。Wilkins 以為 Franklin 會和他合作研究;但是Franklin已經是一個獨當一面的研究員,則認為 Wilkins 不應干涉她的工作。
剛剛拿到博士學位的美國人 Watson 認為研究DNA 結構可能拿到諾貝爾獎,當時劍橋大學 Cavendish 實驗室邀請他來做研究。Watson 在實驗室認識了Crick,兩人一見如故,並成為研究的好夥伴。
Franklin 無法忍受餐廳不招待女賓這種排擠女性的大男人文化;但很快適應儀器的限制性。她發現 DNA 的兩種型態: A 和 B。A 是更乾燥的 DNA 形式,可以產生更詳細的圖像。B更濕潤,更接近 DNA 在生物中發生的狀態;它產生了一個更簡單的圖像,卻揭示解決DNA 結構的清晰線索。
當來了解 Franklin 研究成果的 Watson 聽到 Franklin 在報告會上特別提出: B 型態中的 X 揭示 DNA 有螺旋結構,立即和 Crick 一起創建DNA 模型;並且邀請英皇學院的研究人員參觀他們的DNA 模型。
Franklin 看見這個把鹼基放在螺旋鏈外的模型,便大笑起來說: 「你們倒轉了 。」接著便非常清晰地解釋為何他們的模型是錯的,說完就離開了。Cavendish 的主管 Bragg 十分尷尬,立即停止 Crick 和 Watson 的研究。Franklin 對自己的研究更有信心,因為事實證明沒有實質數據支持的模型是錯誤的。
Wilkins 繼續和 Crick 和 Watson 分享 Franklin 的研究成果,而 Franklin 一直蒙在鼓裏。1952年5月,Franklin 用62個小時得到清晰的 DNA B形態 X射線衍射的圖像,她命名為照片51, 然後把它收好;繼續做 Randall 交給她的研究任務,就是 A 形態 DNA 的研究。
Watson 到英皇書院找 Franklin,批評 Franklin 不懂如何詮釋X射線衍射的圖像,要求 Franklin 貢獻所有數據和X光圖像,大家合作研究 DNA 結構,Franklin 非常憤怒地拒絕。
在這段期間, 有人把照片51送給 Wilkins。Wilkins 向 Watson 展示照片51,並解釋照片中的線數顯示螺旋的每個環有10個單元和螺旋的尺寸。根據 Wilkins 這重要信息,Watson 在報紙上繪製照片51。後來,Crick 和 Watson 向實驗室主管報告新數據,獲准再做模型。
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照片51 |
1953年 5月30日年 Crick 和 Watson 發表 DNA 結構論文。1962年,Watson、Crick 以及 Wilkins 為他們發現 DNA 結構共同獲得了諾貝爾醫學獎;他們的拍檔 Rosalind Franklin,在不知情的情況下,提供了他們可以上台領獎的關鍵數據;但可惜她未能同時上台領獎,因為她早已去世。
作者: Maria Pau
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圖片來源: 維基百科
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