17 三螺旋结构-1
到鲍林的来信时,这两个人已经闹翻了,如何进行DNA研究,一时还理不出头绪,因此要回答鲍林的请求就更加困难了。此时富兰克林本人拍摄了质量更高的X光照片,并且以照片主人的身份展开乃DNA结构的研究。威尔金斯也有志于研究这一种结构——他希望得到富兰克林的帮助。威尔金斯心里明白,要是他将照片送给鲍林,他和富兰克林两个人都可能被鲍林打败。他开始注意到,DNA也许是一种螺旋,鲍林已经用过这一种形态的结构使英国人处于尴尬的境地,因此,威尔金斯越想越担心。整整一个星期里,他将鲍林的来信拿起又放下,默默地思考有没有其他对付的力法。最后,他提起笔来回信称,他非常遗憾,他本人希望更加仔细地看一看他保存的资料,然后才能公开这些X光照片。
鲍林并没有灰心,他又写信给威尔金斯的上司朗德尔,提出了同样的要求。朗德尔爱莫能助,回信说:“威尔金斯和另外一些人都忙着要弄清楚如何读懂脱氧核糖核酸的X光照片。无论考虑到他们的研究,还是考虑到我们整个实验室所作的努力,将这些照片交给您,恐怕都是不妥的。”
这已是8月份的事。鲍林将DNA问题放了下来。到了11月,《美国化学学会学报》上刊登了一位名叫爱德华德·朗温的人撰写的一篇论述DNA结构的文章。鲍林一下子就看出这篇文章的结果是错误的。根据鲍林的观点,DNA分子中的磷酸应当有一个磷原子,周围是4个氧,围成一个四面体,这就意味着每个磷连结着5个氧原子。鲍林为了写一篇论文,刚刚复习过一遍磷的化学特性。在他看来,朗温的模型完全是胡编乱造的结果。他向《美国化学学会学报》发出一封信谈论了这一点。事实证明,鲍林是正确的。
更为重要的是,这使鲍林开始思考DNA是如何构筑起来的问题。朗温将磷放在分子的中央,相应的平面碱基伸向四周。这完全是可能的——阿斯特贝里拍摄的X光照片并没有排除这样一种排列的方式——而且这还有助于解决一个重要的问题:DNA的四个碱基有两种大小,也就是两个双环嘌呤和两个较小的单环嘧啶。比方说,这就是一个螺旋,阿斯特贝里的照片已经表明可能就是这一种结构。如果设法将不同大小的碱基排列在一个长螺旋分子的内侧,那就存在如何装配和堆放的问题。将这些碱基朝外放置,就比较容易设想出分子的模型。这与蛋白质螺旋分子的情况正相似,让各个氨基酸侧链在螺旋的中心朝外放,就比较容易得到阿尔法螺旋的模型了。
鲍林设想,如果碱基朝外,那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来。的。磷酸聚集在中间,碱基就朝外。这与X射线的资料是吻合的。在读到朗温的论文后,在鲍林的头脑中,DNA结构的问题就已转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。
鲍林再次放下DNA问题而重新回到蛋白质研究的时候,上面叙述的情况就是他已经达到的水平。1951年秋天,他收到了一封邀请信,要他去参加英国皇家学会的一次特殊的会议,专门讨论英国学者就他设想的结构而提出的许多问题。日期定在1952年5月1日。
鲍林非常想参加这一次会议。1951年底和1952年初的几个月,他一直在做与会的准备。他和科里对自己提出的结构,特别是对肌蛋白和胶原蛋白的结构,又进行了试验和修饰,同时还重新进行了思考。就肌蛋白而言,问题的一个方面就在于,从中拍到的X光照片很少是清晰的,因此,鲍林亲自动手并烘干了两百张样片。这些照片大多数是用贻贝作为试验样品拍摄的,这些贻贝来自于设在科罗纳·德尔·麦尔的加州理工学院海产养殖场。根据他新拍到的照片,他得出结论认为,肌蛋白的大部分是由阿尔法螺旋构成的,另外大约有10%的东西在X光照片上看上去有点怪;他和科里打算在以后再弄清到