摘要:2025 年 11 月 6 日,科学界传来悲痛消息 —— 诺贝尔生理学或医学奖得主、DNA 双螺旋结构发现者詹姆斯・沃森(James Watson)与世长辞,享年 97 岁。
2025 年 11 月 6 日,科学界传来悲痛消息 —— 诺贝尔生理学或医学奖得主、DNA 双螺旋结构发现者詹姆斯・沃森(James Watson)与世长辞,享年 97 岁。
这位跨越近一个世纪的科学巨匠,用一项足以与达尔文进化论比肩的发现,将生命科学带入分子时代。
从普通中产阶级家庭的孩子,到 25 岁震惊世界的科研奇才,再到影响后世的科学大家,他的一生充满传奇与争议。
今天,我们循着时间脉络,重温沃森如何在对的时间、对的地点,与对的人一起解开生命最核心的密码,以及他留给世界的不仅是科学突破,还有超越实验室的智慧。
1928 年,遗传学史上迎来了两件改写未来的大事。英国细菌学家格里菲斯完成了著名的肺炎球菌转化实验,首次提出 "转化因子" 的概念,为后来 DNA 的发现埋下伏笔。
同年 4 月 6 日,詹姆斯・沃森出生在美国伊利诺伊州芝加哥市的一个普通中产阶级家庭。此时没人能预料,这个男婴未来会揭开 DNA 的结构之谜,彻底改变生命科学的发展轨迹。
童年时期的沃森和普通孩子并无二致,按部就班完成学业。在父亲的影响下,他对鸟类学产生了浓厚兴趣,考入芝加哥大学后主修动物学,满心憧憬着未来的相关工作。
1946 年,一本传奇著作改变了沃森的人生轨迹。物理学家薛定谔的《生命是什么》,让他第一次意识到生命现象背后可能隐藏着深刻的物理和化学规律。
恰逢同年,美国遗传学家穆勒因发现 X 射线能加快突变速度,独享诺贝尔生理学或医学奖。双重影响下,沃森毅然放弃鸟类学,决心投身遗传学研究。
1947 年,沃森从芝加哥大学毕业,考入穆勒所在的印第安纳大学。虽最终未能师从穆勒,但他幸运地成为了鲁里亚的研究生 —— 这位后来分享 1969 年诺奖的学者,一眼看穿了沃森的独特眼光和远大抱负。
研究生期间,沃森系统学习了经典遗传学理论,深入了解新兴的病毒遗传学,同时开始关注那个尚未被完全认清的关键物质 ——DNA。他的科学之路,从此与生命的核心密码紧密相连。
1951 年 5 月,意大利那不勒斯的一场学术会议,成为沃森科研生涯的重要转折点。英国晶体学家威尔金斯展示了用 X 射线晶体衍射技术研究 DNA 结构的最新进展,让沃森瞬间找到了解开 DNA 之谜的钥匙。
他意识到,要破解 DNA 结构,必须借助晶体衍射技术。随后,沃森毅然前往剑桥大学卡文迪许实验室,这个决定为他带来了 "天时、地利、人和" 的完美契机。
所谓 "对的时间",正是 1951 年这个关键节点。当时国王学院已启动 DNA 结构研究计划,顶尖晶体学家富兰克林加入其中,多个团队也纷纷入局竞争。沃森的及时加入,让他没有错失这场科学竞赛的入场券。
"对的地点" 卡文迪许实验室,更是科研的绝佳土壤。这里曾是物理学圣地,诞生过多位诺奖得主,时任主任小布拉格 25 岁就因 X 射线衍射原理获奖,正是他推动实验室向生物学转型。
二战后英国资金有限,国王学院专注 DNA 结构,卡文迪许实验室侧重蛋白质研究,这种分工让沃森得以在这里安心探索。后来小布拉格还全力举荐他的论文快速发表,成为重要助力。
而 "对的人",便是沃森的科学伴侣弗朗西斯・克里克。这位物理学出身的学者,虽早期成果平平,却与沃森一拍即合,两人决定联手揭开 DNA 结构之谜。
沃森后来在清华大学演讲时曾说:"一定要待在有比你聪明的人的社交圈子里"。克里克正是这样的伙伴,两人知识互补、合作无间,与其他或单打独斗、或关系不和的竞争团队形成鲜明对比。
当时的 DNA 研究赛场高手云集:美国的鲍林和查戈夫各自攻关,英国国王学院的富兰克林和威尔金斯则关系紧张。唯有沃森和克里克,在默契合作中朝着共同目标稳步前进。
初期的研究充满坎坷,沃森和克里克缺乏专项资助,只能靠冥思苦想和搭建模型反复试错。1952 年,他们曾提出三螺旋结构模型,却被富兰克林当场指出错误,导致研究一度暂停。
1953 年初,命运的转机悄然降临。威尔金斯将富兰克林拍摄的著名 "照片 51 号" 副本展示给沃森 —— 这张被誉为 "有史以来最美的 X 射线照片",清晰呈现出 DNA 的 "X" 造型,直接证实了其螺旋结构。
"我张大了嘴,脉搏开始跳动",多年后沃森仍记得当时的震撼。即便不是专业晶体学家,他也立刻意识到,这意味着 DNA 很可能是双螺旋结构。
与此同时,卡文迪许实验室的马克斯・佩鲁兹分享了国王学院的相关报告,其中包含富兰克林对 DNA 的精确测量和反向螺旋的关键证据。这些宝贵数据,为模型构建提供了重要支撑。
沃森并未止步于双螺旋结构的确认。他想到,单纯的双链结构无法解释遗传功能,而查戈夫早已发现的 "A 与 T 含量相等、G 与 C 含量相等" 的规律,一直缺乏合理阐释。
经过反复思考,沃森提出了碱基配对原理:A 与 T 配对,G 与 C 配对。这一关键突破,不仅完美解释了查戈夫的发现,更揭示了遗传信息世代传递的核心机制。
1953 年 2 月 28 日,沃森和克里克在实验室里搭建的 DNA 双螺旋模型宣告成功。这个由铁板、铁棍和铁丝组成的模型,看似简单却蕴含着生命的奥秘:两条方向相反的单链构成右手双螺旋,外侧是磷酸骨架,内侧是碱基配对。
这一结构暗合物理学规律:成对电子最稳定对应碱基配对,泡利不相容原理解释了链的反向,右手定则与 DNA 双螺旋完美契合。科学的美感与逻辑在这里得到了极致统一。
1953 年 4 月 25 日,英国《自然》杂志发表了他们的论文。全文不足一页纸,却开启了分子生物学的新时代。这一年,沃森年仅 25 岁,正是青春年少却已登上科学巅峰。
同年,《自然》杂志还陆续发表了威尔金斯、富兰克林等人的相关论文,共同印证了 DNA 双螺旋结构的正确性。一场科学竞赛,最终以推动整个学科进步的方式圆满落幕。
1962 年,沃森、克里克与威尔金斯共同分享了诺贝尔生理学或医学奖。遗憾的是,富兰克林已于 1958 年因乳腺癌去世,未能见证这一时刻,也错失了这份荣誉。
尽管存在争议,但不可否认的是,DNA 双螺旋结构的发现是二十世纪最伟大的科学突破之一。它与达尔文进化论相媲美,统一了生物学的核心概念,将生命科学研究从宏观带入分子层面。
此后半个多世纪,分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科蓬勃发展,DNA 重组技术、基因编辑、人类基因组计划等重大成果相继涌现,都离不开沃森和克里克奠定的基础。
沃森的贡献之所以被格外铭记,不仅因为他在模型构建中的关键作用,更因为他提出的碱基配对原理 —— 这被认为是 DNA 结构的灵魂,直接阐明了遗传信息的传递机制。因此,这一模型被广泛称为 "沃森 - 克里克模型"。
除了科学成就,沃森还留下了宝贵的人生智慧。他强调社交圈的重要性,主张与更聪明的人同行;他跨界融合的思维,将物理学视角引入生物学研究,为跨学科合作树立了典范。
晚年的沃森与中国有着深厚渊源。2006 年,他出席第一届国际基因组学大会并致辞;2017 年 3-4 月,89 岁的他访问清华大学、北京大学,在清华发表 "双螺旋:科学、文化和人生" 的主题演讲。
在深圳访问国家基因库期间,沃森度过了自己的 89 周岁生日,在中国感受了 "九十大寿" 的祝福。他对中国基因组学的发展给予了高度赞赏,成为中外科学交流的纽带。
然而,沃森的一生并非完美无缺。2007 年,他因公开声称 "智力与种族存在遗传关联",暗示黑人因基因原因智力更低,引发巨大争议,最终辞职,逐渐成为美国科研界的 "不受欢迎之人"。
这些争议让我们看到,即便是伟大的科学家,也可能存在认知局限。但这并不妨碍我们承认他的科学贡献,以及这些贡献对人类社会的深远影响。
2025 年 11 月 6 日,97 岁的沃森与世长辞。他的离去,标志着一个科学时代的落幕。但他留下的 DNA 双螺旋结构,以及对科学探索的执着与勇气,将永远激励着后来者。
正如那句对他与 DNA 结构的精妙概括:"因为对(pair),所以对(right)"。碱基的正确配对,成就了 DNA 的稳定与功能;正确的选择与坚持,成就了沃森的传奇人生。他的科学遗产,将继续影响人类对生命的认知,照亮未来的探索之路。
2025 年 11 月 6 日,科学界传来悲痛消息 —— 诺贝尔生理学或医学奖得主、DNA 双螺旋结构发现者詹姆斯・沃森(James Watson)与世长辞,享年 97 岁。
这位跨越近一个世纪的科学巨匠,用一项足以与达尔文进化论比肩的发现,将生命科学带入分子时代。从普通中产阶级家庭的孩子,到 25 岁震惊世界的科研奇才,再到影响后世的科学大家,他的一生充满传奇与争议。
今天,我们循着时间脉络,重温沃森如何在对的时间、对的地点,与对的人一起解开生命最核心的密码,以及他留给世界的不仅是科学突破,还有超越实验室的智慧。
来源:知识分子李一
