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世紀傳奇沃森去世:DNA成就了他,也毀了他

現代生物學史上最著名的科學家之一、DNA雙螺旋之父沃森,逝世了。因一系列偏激的言論,沃森在職業生涯晚年陷入巨大爭議。但無論如何,他的貢獻開啟了分子生物學的全新時代,並永遠改變了人類科學。

現代生物學史上最著名的科學家之一、DNA雙螺旋之父沃森,逝世了。

因一系列偏激的言論,沃森在職業生涯晚年陷入巨大爭議。但無論如何,他的貢獻開啟了分子生物學的全新時代,並永遠改變了人類科學。

11月6日,全球知名分子生物學家、諾貝爾獎得主詹姆斯·沃森(James Watson)在美國紐約州病逝,享年97歲。

沃森是現代科學界最具影響力的人物之一,因在1953年共同發現DNA的雙螺旋結構而聞名全球——這一成就永遠地改變了生物學、現代醫學等領域。

得益於這一發現,人類開始深刻理解DNA對遺傳信息的複製和儲存機制,就此掀開了探索生命奧秘的一個又一個篇章。三位合作者也因這項20世紀最偉大的科學成就之一,共同獲得1962年諾貝爾生理學或醫學獎。

儘管沃森做出了諸多偉大貢獻,但近幾十年來,由於他對種族和智力的相關言論,使其成為了一個備受爭議的人物,並直接導致他在2019年被自己供職多年的研究機構冷泉港實驗室,撤銷了一切頭銜。

天才、傲慢、偉大、冷血……這些描述沃森的正反兩面詞語幾乎貫穿了他的一生。但人們確信的是,他的逝世標誌着一個時代的終結:在這個時代,生物學從一門描述性科學轉變為實證科學。

美國冷泉港實驗室發文悼念詹姆斯·沃森

開啟分子生物學的新時代

1928年4月6日,沃森出生在美國芝加哥。得益於父親的影響,年幼的沃森很早就樹立了自己的人生信條:「知識可以使人脫離迷信。」

他也確實展現出了過人的科學天賦。15歲時,沃森就以資優生的身份被芝加哥大學錄取,主修動物學,並在19歲獲理學學士學位。

大二那年,沃森接觸到奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤(Erwin Schrödinger)關於細胞運作的演講集《生命是什麼?》,這讓年輕的沃森確信基因是生命的核心,從此對遺傳學產生了深厚的興趣。

新的興趣促使沃森在畢業後前往美國印第安納大學,開始接觸遺傳學研究,並在22歲時獲得了博士學位。當時,學界對於基因本質的認知主要分為兩派。

傳統學說認為,蛋白質才是遺傳物質,20種氨基酸能構成無限多樣的排列組合,足以承載生命的複雜性。相比之下,僅由4種核苷酸組成的DNA顯得過於簡單。

但也有越來越多全新的科學研究,包括著名的「埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂」實驗等,開始指向DNA是遺傳物質。

對沃森來說,他顯然更願相信新的科學證據,而非迷信權威。「與其成長為一個思想僵化、從未冒險思考過的學者,不如想像自己功成名就。」沃森後來回憶道。為了找尋證據,1950年他獲得資助,進一步前往位於丹麥哥本哈根的實驗室推進研究。

1951年,在一場學術會議上,沃森結識了生物物理學家莫里斯·威爾金斯(Maurice Wilkins),對方匯報了團隊拍攝的DNA分子晶體衍射圖。這場會議也改變了沃森的研究方向,隨後他離開丹麥,來到劍橋大學卡文迪許實驗室,並在那裏遇見了物理學出身的生物學家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)。

沃森(左)和克里克在劍橋。圖源:美聯社

沃森和克里克志同道合且各有所長。沃森擅長構建模型,克里克則精通解讀圖像中斑點圖案的角度和強度等細節。同時在研究期間,威爾金斯也給倆人提供了一系列關鍵的影像數據,包括那張被稱為「照片51號」的傳奇圖像。

事實上,當時DNA是遺傳物質之所以難獲得共識,很大原因在於學界對DNA結構的錯誤認知,認為其只是單調重複的聚合物。

但沃森和克里克則通過模型搭建,證實了一個全新結構——DNA雙螺旋,當4種鹼基序列沿着螺旋骨架排列,互補配對,完全有能力編寫一部複雜的「生命之書」。

1953年4月25日,25歲沃森和37歲克里克的研究成果發佈在《自然》上,這篇名為《核酸的分子結構:脫氧核糖核酸的結構》、僅僅一頁紙篇幅的論文,從此開啟了分子生物學的新時代。

DNA雙螺旋結構的問世,如同一張指導未來的藍圖,催生了眾多顛覆性技術的發展。從修正遺傳缺陷的基因編輯技術,到基於基因分型的靶向藥物研發;從祖源檢測到刑事鑑定,它已成為現代生物醫學與技術創新的核心範式,其影響無處不在。

沃森、克里克和威爾金斯也因此在1962年榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。

曾領導人類基因組計劃,研究合作破裂

在取得革命性的科學發現後,沃森和家人在1956年回到美國,在哈佛大學擔任生物學教授,此後與眾多學者一同完成了RNA在蛋白質合成中的作用等重大研究,並於1965年聯合出版了劃時代的教科書《基因的分子生物學》。

1968年,沃森受邀擔任位於紐約州的冷泉港實驗室主任。事實證明,他不僅是一位天才科學家,也是一位傑出的管理者。

在沃森的領導下,這家歷史悠久,卻在當時面臨發展危機的研究機構重獲新生,如今被譽為是全球生命科學的聖地與分子生物學的搖籃。

沃森帶領實驗室進入腫瘤研究領域,為學界理解致癌基因與癌症分子奠定了堅實的基礎。他還拓展了實驗室的教育計劃,並為高中生創建了一個DNA研究平台,現已成為全球最大的高中遺傳學和生物學實驗室項目。

因在科研、管理上的雙重成就,沃森於1990年被任命負責一項龐大的國際研究項目——人類基因組計劃(HGP)。HGP在美國以國立衛生研究院(NIH)為中心,旨在對人類基因組進行完整測序,是生物學領域迄今為止最為雄心勃勃、具有前瞻性的項目。

然而在1992年,NIH宣佈將對腦特異性ctDNA序列申請專利,沃森因觀念不合而離任,因為他反對任何人以任何方式將「自然法則」申請專利。

離任前,沃森已和各國的研究夥伴達成共識:他們的發現將每天及時發表,向全世界開放,防止有人試圖為人類基因申請專利,並轉化為商業利益。「各國應該明白,人類基因組屬於全人類,而不是屬於各個國家。」沃森說。

2003年,在DNA雙螺旋結構發現的50周年,美、英、法、德、日和中國六國科學家聯合宣佈,人類基因組序列圖繪製完成,這意味着人類成功構建出一個完整個體所需的全套遺傳「指令手冊」,為從根本上理解生命運作、疾病機制和人類進化奠定了基石。

2007年,沃森成為全球第二位公開完整個人基因組的人。他表示,將自己的基因序列公開,「是為了推動精準醫療時代的到來,讓基因信息用於疾病風險的辨識與預防,為個體量身打造治療方案。」

但也正是在2007年,因為多年來一系列言論引發的巨大社會輿論,冷泉港實驗室撤銷了沃森包括主席在內的所有行政職務。從哈佛到冷泉港實驗室,沃森一共培養出了4位諾貝爾獎獲得者。

頂級科學家的雙面人生

除了他那幾乎人盡皆知的傑出成就,沃森的一生還伴隨着巨大爭議。

1968年,沃森出版《雙螺旋》一書,書中對女科學家羅莎琳德·富蘭克林(Rosalind Franklin)在發現DNA雙螺旋結構中的貢獻輕描淡寫,甚至使用了被認為是略帶性別歧視的語言。

富蘭克林是「照片51號」的拍攝者。此前,威爾金斯曾多次嘗試拍攝DNA晶體衍射圖,但均未獲得令人滿意的圖像。直到1951年,在富蘭克林不知情的情況下,威爾金斯將該圖像提供給沃森和克里克。

「照片51號」包含了解析DNA結構所需的關鍵數據,促成了《核酸的分子結構:脫氧核糖核酸的結構》的發表,但論文卻對富蘭克林隻字未提。1958年,富蘭克林因卵巢癌病逝,享年38歲。她也未能一同獲得諾貝爾獎。

富蘭克林在DNA雙螺旋結構中的「缺失」,被不少人認為是對女性研究者的「學術壓迫」。和當時大多數女性一樣,女科學家收入微薄,不受尊重,還經常遭到男性同事的貶低。

但也有人辯解稱,富蘭克林的研究成果當時尚未發表,且由於實驗室中本就經常共享數據,這張圖像早已是「公開秘密」。

但對沃森而言,最大的「聲譽危機」還不止於此。

多年來,沃森數次發表被認為具有性別、種族、智商歧視的言論,他曾暗示性慾和膚色有關,主張「愚蠢是一種疾病」,應該讓「最底層10%的極度愚蠢者」獲得治療。同時沃森還提到,自己在面試超重的求職者時,會感到難過,因為他不可能僱用一個胖子。

直到2007年,輿論被徹底引爆。

沃森在接受媒體採訪時發表了智力與種族相關的歧視性言論。2019年,他又在紀錄片中表示,自己對種族和智力的看法並未改變。

這一系列言論也讓沃森在晚年徹底被學界邊緣化,冷泉港進一步撤銷了沃森所有的名譽頭銜。

2014年,沃森以410萬美元的價格賣掉了自己的諾貝爾獎獎章。他在接受採訪時解釋,自己被多家公司解僱,除了學術收入外,沒有其他收入來源。但也有人猜測,這是他對科學界的一種反抗。

在《自然》發佈的訃告中,現任冷泉港實驗室所長布魯斯·斯蒂爾曼(Bruce Stillman)不認為沃森是種族主義者。

他表示,沃森早在上世紀末就牽頭對人類基因組測序的倫理、法律和社會影響進行研究,同時在20世紀50年代,「沃森也是哈佛大學裏唯一培養女性科學家的導師。」

美國麻省理工學院的分子生物學家南希·霍普金斯(Nancy Hopkins)同樣提到,在當年女性科學家寥寥無幾的情況下,沃森說服她攻讀博士學位。而在她擔心無法獲得終身教職時,沃森也鼓勵她堅持下去。

之所以會發表那些近乎有悖倫理的言論,有一種聲音認為,這是因為沃森對基因研究近乎偏執的信仰,認為DNA能完全決定一個人的特徵,「DNA成就了他,也毀了他」。

斯蒂爾曼對《自然》表示,沃森後來發表了一些自己並不認同的言論,但他和同事們思考的是,這些言論是否會比沃森的學術遺產更受關注。

「一百年後,我認為人們還會記得雙螺旋結構。」斯蒂爾曼說。

責任編輯: 李冬琪  來源:醫學界 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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