【DNA65週年】後來他們怎麼了——克里克

撰文｜葉綠舒

一九五三年四月，華生（James D. Watson，1928-）與克里克憑著「看」來的研究資料，破解了去氧核糖核酸（DNA）的結構：雙股反平行、磷酸根在外、含氮鹼基在內的螺旋狀結構。這個發現，讓他們在九年後得到諾貝爾獎；得獎後的他們，是否從此就一帆風順平步青雲了？

一九五五年初，「RNA領帶俱樂部」的成員們收到了來自成員之一的克里克（Francis H. C. Crick，1916-2004）一封十七頁的新稿《論簡併模版與轉接子假說：給RNA領帶俱樂部的短簡》（On degenerate templates and the adaptor hypothesis: a note for the RNA Tie Club）。在這篇稿件中，克里克提出他認為作為遺傳物質，DNA究竟是如何可以對應到最後的基因產物—蛋白質的看法。他認為，參與形成基因產物的胺基酸們應該是與一個類似RNA的小分子（稱為轉接子）以化學鍵連接，再以氫鍵的形式接在模版上。

這個說法提出後，來自俄羅斯的理論物理學家伽莫夫（George Gamow）雖覺得沒有理由接受這個推論，但也不能在尚未驗證前就否定它；而華生與奧格爾（Leslie Orgel）則完全不喜歡這個想法。除了因為這想法與他們兩人在當時提出的假說完全不同、以及華生認為如此一來就需要有二十個轉接子，而生命初始時不可能如此複雜之外，這個假說似乎排除了RNA在蛋白質合成上的角色，而當時的華生正努力要找出RNA的立體結構—他認為RNA與DNA一樣，具有一定的立體構造。

雖然當時學界對他倆解出DNA構造這件事的反應平平（有些學者甚至相當不以為然），但克里克並不打算讓自己停留在此。即使華生與伽莫夫並不支持他的「轉接子假說」，但透過與新研究伙伴布瑞納（Sydney Brenner，1927-）的討論與詰辯，克里克對於「轉接子」的存在並不懷疑。

「轉接子」（其實就是轉移RNA，transfer RNA）終於在1956年同時被三個不同的實驗室發現。對這些發現者來說，克里克的預測無疑是打了他們一記悶棍：「探險家在叢林裡揮汗披荊斬棘…最後美麗的廟宇終於映入眼簾，抬眼一望，竟然看到克里克乘著理論的輕巧薄翼，開心的向我們指指點點！」發現轉移RNA的科學家之一的霍格蘭（Mahlon Hoagland，1921-2009）曾經在華生告訴他時這樣洩氣地說。其實他也不需如此在意，畢竟沒有實驗的發現，克里克的「轉接子假說」也只能永遠停留在假說而已。

當然克里克自己也很清楚，理論當然還是需要有實驗證據的支持；也因此，當他與奧格爾及葛力菲斯（J. S. Griffith）於1956年初推算出基因密碼時，他並不認為那是對的。雖然這篇理論於1957年發表於《美國國家科學院院刊》，但克里克還是一點都不認為「無逗點密碼」是對的。

為什麼克里克不認為「無逗點密碼」是對的？他認為這樣讀密碼太容易出錯，卻沒想到大自然真的就是這樣設計。而過去經常乘著理論的翅膀指點別人的他，在1961年以噬菌體為實驗材料，與布瑞納、芭內特（Leslie Barnett，1920-2002）兩人一同工作，利用造成基因突變的化學物質，巧妙地證明遺傳密碼的確是三聯體的無逗點密碼。

幾乎在相同的時間點，任職於國家衛生研究院的奈倫伯格（Marshell Nirenberg，1927-2010）與馬泰依（J. Heinrich Matthaei，1929-），以人工合成聚核糖核酸的方式，解出了第一個遺傳密碼：UUU。原本克里克與布瑞納認為這樣的方式很不切實際，但在1960年4月15日，當他們倆意識到賈寇布（François Jacob，1920-2013）的實驗證明了克里克在1958年於「實驗生物學會」發表的《論蛋白質合成》（On Protein Synthesis）中提出：「微粒體」（核糖體）是蛋白質合成時的模版的理論是錯誤的、模版其實另有其人（信息RNA，messenger RNA）之後，奈倫伯格的實驗便成為破解遺傳密碼最簡單的方法。

醉心於密碼的克里克，即使隔年（1962）獲頒諾貝爾獎的頒獎典禮隔天的演說內容仍然是圍繞著遺傳密碼。隨著大獎而來的是許多不同性質的邀約，但如同他拒絕了英國頒發的爵士爵位，他也推掉了絕大部分的邀約與榮譽，甚至還印製了一張卡片，上面寫著：「克里克博士感謝您的來信，但很抱歉無法接受您以下的盛情邀請：寄送簽名照、閲讀論文手稿、提供照片、發表演説、治療你的疾病、參加研討會、接受訪問、擔任主席、上廣播節目談話、成為編輯、上電視、寫文章、晚宴後發表演講、寫書、提供證詞、接受榮譽學位、協助完成研究計畫」[1]。

克里克於1976年9月移民美國，在加州的沙克研究所（The Salk Institute）落腳。在這之後，克里克將自己的注意力由遺傳密碼轉到對大腦意識的研究上。若只看他三十歲之前，難免會讓人覺得克里克不過只是運氣好「剛好」看到「五十一號照片」罷了；但綜觀他的一生，筆者認為他是個對許多事物都有興趣的人，也因此造成早年的發展較慢。他之所以能在具體的實驗證據出現之前便預測轉移RNA的存在，應該是因為他有大量閱讀的習慣：有一次他的同行曾問他，為什麼要花那麼多時間讀一些顯然沒用的論文？他的回答是「可能會找到一些線索啊。」作這樣的事就如在沙裡淘金。許多人往往以為淘金客是投機者，但實際理解淘金的過程就知道，若不能具備反覆舀起一缽缽沙土攪拌、搖晃、等待沈澱的耐心，砂礫中那閃耀的黃金是永遠不會出現的！或許更應該說，克里克是一位科學界的淘金客吧！

[1] https://openi.nlm.nih.gov/imgs/512/179/546341/PMC546341_medhis4802-245-03.png

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作者：葉綠舒　慈濟大學生命科學系助理教授，科教中心特約寫手，從事科普文章寫作。