17 三螺旋结构-1
林周围受到特别赏识的年轻人中,不少人后来在科学上显露头角。这些人聚集在鲍林身边,深受鲍林的影响。从30年代初鲍林带第一批学生算起,这些人与鲍林的关系最为密切。
生命的奥秘(续)
能为年轻有为的科学工作者充当父亲般的角色,鲍林感到非常高兴。不过,他生活的最大乐趣永远在于搞科学研究。1951年以后,鲍林开始将自己在蛋白质问题上的研究成果应用于其他长链生物分子的结构,其中就有淀粉和核酸。就人体功能而言,这些成分当然没有蛋白质那样重要,然而,它们的结构似乎更加简单,因而相对来说,借助于他的建模方法,也许更容易解决问题。
1951年夏天,鲍林开始深入钻研有关脱氧核糖核酸的材料,并且常常找人讨论。现在,大家都将这种成分称作DNA,它是染色体中核酸最常见的形式。阿斯特贝里在30年代就曾做过一些涂片的X光研究,表明DNA是具有重复结构的长链分子。这也可能是一种螺旋,但它只含有4个次级单元。这种次级单元称为核昔酸。这些核昔酸似乎在所有动物的DNA中都可以找到,而且各种核苷酸的数量都近乎相等,这与蛋白质的20种左右氨基酸不一样,它们在各种分子中的含量是很不相同的,每种核苷酸都是由核糖、磷酸和不同的碱基构成的。碱基是碳氮环结构,一共有4种:腺嘌呤,鸟嘌呤,胸腺嘧啶,胞嘧啶。鲍林在30年代初进行共振研究时,就有一个课题是在理论上总结鸟嘌呤的结构;这种结构具有平板的形状,其他三种碱基的形状似乎也一样。研究DNA的关键在于弄清楚每种碱基是怎样与核糖和磷酸连接起来构成核昔酸的,然后这些核苷酸又是怎样连成长链的。鲍林认为,与蛋白质的结构相比,弄清楚这一点不会很难。
不管是哪种情况,这算不上是一个最为紧迫的问题。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也是一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。蛋白质有各种各样的形式和功能,其次级结构也品种繁多,因而在其复杂性背后就可能隐藏着遗传特性。相对而言,DNA似乎就比较简单,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开。比德尔这样想,鲍林也这样想。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。
关于与此相反的观点,唯一的证据来自1944年发表的一篇很不起眼的论文,作者是洛克菲勒研究院学者奥斯瓦尔德·阿佛列。阿佛列发现,DNA本身就能明显地在肺炎球菌之间传递新的遗传特性。然而,多少年来,谁都没有留意阿佛列的工作。鲍林知道这一结构——他在第二次世界大战期间研究肺炎球菌抗原的人造抗菌素时,就与阿佛列有过接触——但认为这一点并不重要。“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,”鲍林说道,“然而我没有接受这一论点。你们知道,那时我正热衷于蛋白质的研究,我认为蛋白质最有可能是遗传物质,不可能是核酸——当然,核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中,我总会提到核蛋白的概念。当时,我考虑得更多的是蛋白质,而不是核酸。”
吉拉尔特·奥斯特来自布洛克林·波莱,他在加州理工学院担任客座教授。1951年夏,鲍林与他谈论他的研究工作,那时,DNA的结构还只是建模技术的一个有趣课题。奥斯特曾就所含水分对DNA的影响作过一些研究,在他回到美国东部以后,就向鲍林寄去了他在研究中得到的一些数据。在其中一封信的末尾,他突然想到一点意见。“我希望您写信给伦敦斯特朗德·金斯学院的J·t·朗德尔教授,”他这样写道。“他的朋友威尔金斯博士曾经对我说过,他有关于核酸的几幅非常清晰的纤维图形。”
DNA的清晰图形是很难获得的。随便取一根头