刺蝟與狐狸:DNA雙螺旋結構的發現

1953年初,美國生物學家華生、英國物理學家克里克發現DNA的分子結構,是生物學史上的里程碑。可是現在大家對這個故事,無論圈內人、圈外人,都當八卦來說。 王道還老師將回歸這個發現的「里程碑」意義,強調這個重大發現需要兩種不同的人合作才能完成。 「狐狸知道許多事;刺蝟只知道一件大事」,當年英國文人斯諾(C. P. Snow, 1905-1980)運用這個比喻討論托爾斯泰的《戰爭與和平》,結論是:托爾斯泰是狐狸,偏偏想當刺蝟。從這個角度來說,克里克與華生真是天作之合。

撰文:高英哲

西諺說:「狐狸知道許多事,但刺蝟只知道一件大事。」就這點來說,發現 DNA 分子結構的詹姆斯.華生 (James Watson) 跟弗朗西斯.克里克 (Francis Crick) ,可謂天作之合——華生認定了找到生物遺傳物質是最重要的事,但是沒有博學多聞的克里克幫襯,華生也無法成就這項豐功偉業。本講次為讀者介紹這段二十世紀生物學最為膾炙人口的科學史故事,以及裡頭錯綜複雜的登場角色。

我們從華生在 1951 年秋天抵達劍橋大學卡文迪許實驗室算起,到他跟克里克在 1953 年提出雙螺旋結構為止,短短將近一年半的時間,裡頭有好幾位主角跟配角,他們從事研究的人生偶然地交會,意外地迸出發現 DNA 分子結構的火花。但是這段過程並非系統化的研究成果,而比較接近一連串的陰錯陽差,比方說拍攝X光繞射照片,成為發現 DNA 分子結構關鍵證據「照片 51 號」的羅莎琳.富蘭克林 (Rosalind Franklin) ,當初就根本不知道自己拍到了什麼,是別人看到了這張照片,才發現它代表了什麼樣的重大意涵。

發現 DNA 分子結構的故事,涉及晶體學、生物化學、以及遺傳學這三個領域。沒有人能夠同時精通這三個領域,這也就註定了發現 DNA 的工作,絕對不是我們今日歸功於華生跟克里克,他們兩人可以獨力完成的成就。然而隔行如隔山,每個研究領域裡頭發現的資料,在別的領域看來,可能只是不相干的「噪音」,也可能是更為寶貴的資料;甚至在同一個領域裡,資料跟噪音往往也不是那麼容易區別。因此在跨領域研究的過程中,人格特質往往扮演著相當關鍵的角色。

這個故事裡的人物,也不是一群齊心合力的好夥伴,而是如同另一位諾貝爾獎得主彼得.梅達沃 (Peter Medawar) 評論的,這些人物「像是《愛麗絲夢遊仙境》裡的生物,在一場吵鬧的奇怪茶會裡吵個沒完」。因為提出查戈夫法則,導致 DNA 雙螺旋結構被發現的埃爾文.查戈夫 (Erwin Chargaff) ,對於華生跟克里克,甚至有過如此直白的評價:「他們極度的無知,真是令我大開眼界⋯⋯我從來沒見過有人像他們倆個這樣,知道的有夠少,野心卻有夠大。這個時代竟然有這種夜郎自大的傢伙,無怪乎世風日下。」

我們今天透過科學史,來了解科學發展的故事,然而科學史扮演的究竟是什麼角色?湯瑪斯.孔恩 (Thomas Kuhn) 在他的名著《科學革命的結構》 (The Structure of Scientific Revolutions) 裡,認為科學史是理解科學的門徑,然而王道還老師卻把這句話改了一下:「八卦是理解人性的門徑」。發現 DNA 分子結構的故事,之所以成為二十世紀最成功的科普故事之一,華生在 1968 年出版,帶有自傳性質的《雙螺旋》 (The Double Helix) 一書,裡頭大量的第一手八卦資料,不可諱言地吸引到很多讀者的興趣。不過倘若你真的想要了解這段故事的來龍去脈,何瑞斯.賈德森 (Horace Freeland Judson) 在 1979 年出版的《創世第八天》 (The Eighth Day of Creation) ,也許才是你應該要認真拜讀的磚頭巨作。

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日期: 2017/6/27(二) 主題: 諾貝爾獎得主的研究之路 講題: 刺蝟與狐狸:DNA雙螺旋結構的發現 地點: 臺大思亮館國際會議廳 活動照片: 來看CASE長老照