DNA之父沃森:“科學種族主義”陰影下的雙螺旋人生
2019年04月11日09:41

  來源:科普中央廚房 | 北京科技報

  新媒體編輯/陳炫之  

  文/記者 劉辛味 編輯/陳永傑

  他是一位科學家,發現DNA雙螺旋結構;卻因頻頻發表涉嫌種族歧視言論被解除榮譽職位。精彩與爭議,一直伴隨這位諾貝爾獎得主。

  “基因是導致智商測試中黑人和白人之間差異的原因。”這是被譽為DNA之父、曾獲諾貝爾獎的美國科學家詹姆斯·沃森(James Watson)在今年1月美國公共廣播公司(PBS)播放的紀錄片《美國大師:解讀沃森》中表達的觀點。節目播出後,沃森的種族歧視言論引起軒然大波。沃森為之奮鬥後半生的冷泉港實驗室也被迫發表聲明,稱其“毫無根據而且魯莽”,並解除了沃森的榮譽職位。

  其實這不是第一次沃森發表類似言論,作為世界上最著名的科學家之一,他屢次發表不當言論,與他偉大的科學貢獻成了鮮明對比。回顧他的一生,不難發現,這就是真實的沃森。

  一本書讓他走上破解遺傳密碼之路

  沃森於1928年4月6日出生在美國伊利諾伊州芝加哥市,擁有英格蘭、蘇格蘭和愛爾蘭血統的他從小就展示了過人的才智。12歲時,他登上“兒童智力測試”(Quiz Kids),這是上世紀40~50年代美國全國廣播公司(NBC)出品的極受歡迎的問答節目,由此節目發展出了流行語”神童(Whiz Kid)”一詞。沃森算得上是一位神童(雖然在智商測試上只有120),他15歲就通過一個為有天賦的青少年設立的獎學金而進入了芝加哥大學。受到他父親的影響,沃森在孩童時代一直對鳥類感興趣,促使他在四年後獲得了動物學的學士學位。

▲1947年沃森本科畢業時 來源:simonsfoundation.org
▲1947年沃森本科畢業時 來源:simonsfoundation.org

  在大學中需要系統的學習生物學課程,其中就包括遺傳學,但沃森當時覺得很無趣,他更專心於鳥類。但他讀過著名物理學家薛定諤的《生命是什麼》之後,興趣發生了轉變。薛定諤試圖用物理學的方法詮釋生命現象,提出遺傳分子存在某種有序的結構使其能複製遺傳信息,如何複製遺傳信息是所有人的未解之謎。這本從講座整理而來的小冊子影響了一代青年科學家,讓他們走上了破解遺傳密碼之路,沃森是其中之一。

▲薛定諤《生命是什麼》 來源:Kuenzig Books
▲薛定諤《生命是什麼》 來源:Kuenzig Books

  本科畢業後,沃森申請加州理工學院,這裏化學家鮑林(Linus Pauling)正在用物理學手段研究蛋白質結構,並試圖用同樣方法解決DNA的結構。然而加州理工拒絕了這位長時間擺弄鳥類標本的年輕人,原因是認為他缺乏物理學和化學訓練。當時的大環境還受美國曼哈頓計劃影響,物理學屬於更“高端”的學問。第一誌願未成,沃森申請了哈佛大學,沃森在自傳中寫道,“哈佛就是哈佛,沒有理由”。可是這裏不提供經濟補助,沃森沒能前往這個聖地。

  沃森的第三誌願是印第安納大學,這裏同樣以研究DNA聞名,該校的遺傳學家穆勒(Hermann Muller)在他申請的前一年因發現X射線誘導突變獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

  最終沃森獲得了印第安納大學的獎學金,3年後,22歲的沃森獲得了博士學位。沃森畢業論文是在盧瑞亞(Salvador Luria)指導下做的研究X射線對噬菌體病毒影響的研究,這位導師後來成為1969年的諾貝爾獎得主。他們的團隊工作讓當時的遺傳學實驗從對果蠅轉向了微生物,探尋基因的本質。

  從未入流選手到諾貝爾獎獲得者

  在沃森的博士時期,染色體中的蛋白質是遺傳物質的傳統觀點仍佔據一席之地,當沃森前往冷泉港實驗室交流,瞭解到了關於DNA的最新實驗,確信DNA是負責傳遞遺傳信息的物質,並且有一個可以被解釋的結構。這一想法也被認為是他最終發現DNA雙螺旋結構的成功因素之一。

  博士畢業後,沃森去了哥本哈根大學做博士後工作,本來他想成為生物化學家,但發現生物化學跟基因沒什麼關係,那裡還是圍繞核科學在做研究。不過,那時他參加了在那不勒斯舉行一場學術會議,遇見了威爾金斯(Maurice Wilkins),這位也讀過《生命是什麼》的物理學家展示了DNA的X射線衍射圖,沃森非常興奮。可威爾金斯並未太理會這個年輕人。在因發現DNA雙螺旋結構而獲諾獎的三人中,威爾金斯是最被忽視的,他自己的自傳的名字就是“雙螺旋結構的第三人”。也有歷史學家認為這次會議上倆人沒有合作成功,否則DNA結構會以兩人命名。

▲1953年威爾金斯在加工車間搭建了DNA模型 來源:mrc.ukri.org
▲1953年威爾金斯在加工車間搭建了DNA模型 來源:mrc.ukri.org

  沃森來到劍橋卡文迪許實驗室,這裏是那時研究X射線晶體學最好的地方。他在遇到了克里克(Francis Crick),兩人一拍即合。原因從學術角度來說,他們都認為闡明DNA分子結構是瞭解遺傳的關鍵,是科學理論的重大突破,希望能走一條“捷徑”直接建立DNA模型。

  另外一方面,是倆人的個性。23歲的沃森帶有美國自由做派,穿著和談吐都與英國紳士風格格不入。後來和沃森一起獲得諾貝爾獎的克里克還是個35歲的在讀博士(最初讀博時被二戰打斷),雖然年齡比沃森大了不少,卻還是很莽撞,生活事業都不太如意。後來,沃森認定他的這位夥伴也是一位天才。這兩人的合作也成為了科學史上的一段佳話而廣為流傳。當然,因為他們兩人的合作過於耀眼,也使威爾金斯和富蘭克林(Rosalind Franklin,英國女科學家)的貢獻容易被忽略。

▲沃森和克里克(左)來源:CSHL
▲沃森和克里克(左)來源:CSHL

  沃森與克里克當初更像是未入流選手,因為兩人都沒有化學背景,關於化學鍵的問題還要再找教科書自學,再用紙板和鐵絲搭建結構,他們還不知道教科書中有新知識未補充進去,成為了他們研究的小小的阻礙。

  要知道當時與他們同時競爭的另外兩個團隊,一是鮑林,給出了蛋白質α螺旋結構,正在用同樣的方法研究DNA。二是倫敦國王學院威爾金斯與富蘭克林(Franklin)拍攝了DNA的X射線衍射圖。實際上,除了讀過《生命是什麼》,克里克對DNA的興趣更多來自他的好友威爾金斯,他們經常一起討論。

  沃森和克里克最初提出了一種三螺旋結構,結果被富蘭克林進行了嚴肅的批評。劍橋的兩位男士被倫敦國王學院的女學者直接說“你們沒能力構建模型”,似乎讓卡文迪許實驗室的領導布拉格(W。 L。 Bragg)很沒面子。他下令讓沃森和克里克停止DNA的研究,兩人的研究一度轉成了地下工作。但因為鮑林的工作,讓沃森很有危機感。

  由於威爾金斯和富蘭克林有些矛盾,加上當時女科學家的處境更加困難,富蘭克林很快轉向了其他研究。威爾金斯把富蘭克林拍下的高清晰度的B型結構的照片給沃森和看過後,沃森堅定了雙螺旋的想法——而這是富蘭克林所反對的。

▲富蘭克林和她助手拍下的51號照片,被認為是破解DNA結構的關鍵。來源:askabiologist.asu.edu
▲富蘭克林和她助手拍下的51號照片,被認為是破解DNA結構的關鍵。來源:askabiologist.asu.edu

  “我一看照片,立刻目瞪口呆,心跳也加速了。毫無疑問,這幅圖比以前A型結構要簡單的多,而且只有螺旋結構才會呈現照片中醒目的交叉形的黑色反射線條”,沃森在《雙螺旋》一書中寫道。

  沃森和克里克還得到了富蘭克林未發表的數據,通過這些數據他們發現了堿基配對的完美雙螺旋模型,從此開創了分子生物學的全新領域。1953年4月,他們在《自然》雜誌上發表了一篇很短的文章,最終這篇短文讓他們兩人獲得了1962年諾貝爾生理學或醫學獎。

  組建“RNA領帶俱樂部”

  1956年,當沃森等人搞清楚了DNA自我複製的生化機製後,他接受了哈佛大學的職位,工作重點放在了RNA在遺傳過程中的作用,希望破解RNA的結構,結果忙活了3年,一無所獲。沃森也沒閑著,他組建了一個“RNA領帶俱樂部”。提出宇宙大爆炸理論的美國科學家伽莫夫(George Gamow)負責設計領帶,成員有20人(其中出了8位諾貝爾獎得主),每人代表一種氨基酸。他們帶著領帶招搖過市,上面還有氨基酸的縮寫,但因為和他們名字縮寫不同,還鬧出過不少誤會。

▲沃森說他們RNA領帶俱樂部的成員在合影時總有一人沒系團隊領帶。(來源:Nature)
▲沃森說他們RNA領帶俱樂部的成員在合影時總有一人沒系團隊領帶。(來源:Nature)

  在哈佛期間,沃森的主要工作四從事蛋白質生物合成相關的研究,但更有名的是他寫了幾本書。有兩本生物學教材,其中《基因的分子生物學》是第一本關於基因的分子生物學教材,已成經典。影響更大的是《雙螺旋》,銷量超過百萬冊的回憶錄,用小說似的筆法寫下了DNA發現的故事。

  就是這本書,最初始差點沒能出版。原因在於沃森在裡面寫了不少對科學家的不當言論。克里克在最初看過時,就極力反對,認為侵犯了他的隱私。沃森對不少科學家的描述都頗具貶損意味,尤其對富蘭克林形象的描述,被認為是性別歧視。

  在《雙螺旋》出版之前,大眾根本就不知道有這樣一位女科學家存在,在沃森的關於DNA的早期論文中,他們根本就沒提過富蘭克林。當科學家再回頭來看富蘭克林的成就時,連克里克都認為她距離發現DNA結構只有一步之遙。多年過去,沃森對於富蘭克林的評價也有所變化,承認自己當時因為威爾金斯與她不好的關係影響到了自己。

▲富蘭克林被稱為“DNA黑女士”,她在沃森等獲得諾貝爾獎前4年死於癌症,年僅37歲。(來源:sciencehistory.org)
▲富蘭克林被稱為“DNA黑女士”,她在沃森等獲得諾貝爾獎前4年死於癌症,年僅37歲。(來源:sciencehistory.org)

  40歲的沃森把自己二十來歲的經曆寫進書中,有一股不知天高地厚的年輕人看待世界的味道,卻顛覆了大眾對科學家古板形象的認知。本來沃森為這本書標題“誠實的吉姆”,還對標了當時的暢銷書《幸運的吉姆》,一語雙關。

  書中,沃森講述了學術交流的遊玩,自己在科研同時追求異性等一堆引人入勝的故事,這些被哈佛出版社認為都是無關緊要的內容。沃森還在書中諷刺他的前領導布拉格,把這位諾貝爾獎歷史上最年輕的獲得者比喻成了畢林普上校(Colonel Blimp,漫畫人物,指性情暴躁保守的英國人)。最後書能付梓,還要感謝布拉格大度的寫下了序言,而直接原因在於布拉格的夫人愛看裡面的故事。對於沃森和克里克的工作,“他們站在了巨人的腳趾上”,布拉格在序言中寫道。

▲第一版《雙螺旋》來源:Bauman Rare Books
▲第一版《雙螺旋》來源:Bauman Rare Books

  誠然,發現DNA的旅程是一段傳奇,沃森工作不可磨滅,但讀過此書,其實就能理解這位個性十足的科學家為何會發表那麼多奇談怪論。

  一位充滿競爭,古怪的老師

  從1968年起,沃森擔任冷泉港實驗室(CSHL)主任,但仍作為哈佛大學的研究員,直至1976年才徹底離開哈佛,學生還稱他是充滿競爭,古怪的老師。冷泉港實驗室在沃森的帶領下成為了世界上首屈一指的科研機構,被稱為生命科學聖地。沃森在這裏領導了人類基因組計劃,卻因專利上的矛盾與他的上司美國國立衛生研究院(NIH)主任希莉(Bernadine Healy)進行了激烈爭吵,這位NIH歷史上第一個女主任搬出了沃森當年對富蘭克林的評價,沃森最後憤然退出項目。

▲沃森多次來到中國,交流講座,建立科研機構,受到熱烈歡迎(來源:sustc.edu.cn)
▲沃森多次來到中國,交流講座,建立科研機構,受到熱烈歡迎(來源:sustc.edu.cn)

  仕途上沃森平步青雲,40年來從主任直到坐上董事長,退休後獲得了榮譽稱號,此時的他更像是一位明星,是科研院所與大學的座上賓,也頻繁在公開場合發表言論。在與分子生物學相關的領域,他總能說上幾句,機智的沃森總受到歡迎。當然,言多必失。

  雷人語錄頻出晚節不保

  如果要給沃森列個語錄,說不定能再出本暢銷書。1997年,沃森一次採訪中,沃森表示母親如果知道自己的孩子是同性戀,“她有權選擇墮胎”。2000年的一場講座上,他說“當你面試胖子時會感覺不爽,因為知道自己不會僱傭他。”同一場講座上他還發表了陽光、膚色和性能力之有關係的言論。還有,“愚蠢是一種基因病”,“女性多會讓男科學家更有樂趣,但效率低下”……

  最嚴重的一次是在2007年,在為新書《避免無聊的人:科學生活的教訓》宣傳時,他說出了“對非洲前景保持悲觀,我們所有的社會政策都是基於他們的智力是和我們的一樣,而所有的測試都表明事實並非如此”。這番言論引起軒然大波,沃森之後發表了道歉聲明,同時也辭去了主席職位徹底退休。

  今年1月,在新播出的紀錄片中,沃森被問到關於種族和智力的看法是否已經改變,90歲的沃森卻說,“一點也不……我沒看到什麼研究表明後天培養比遺傳因素更重要,黑人和白人在智力水平上確實有所差異,而我認為這是基因導致的。”

  儘管,他本人也補充說不喜歡“黑人與白人有區別”,並再次對自己2007年的話道歉。但,這次沃森沒辦法再回應了,2018年的一場車禍後他沒有再公開露面。冷泉港實驗室則發表聲明,只是沃森的個人觀點,將徹底解除榮譽主席等稱號。

▲坐落在紐約長島的冷泉港實驗室(來源:Architects and Artisans)
▲坐落在紐約長島的冷泉港實驗室(來源:Architects and Artisans)
▲詹姆斯·沃森博士在紐約冷泉港的實驗室里
▲詹姆斯·沃森博士在紐約冷泉港的實驗室里

  關於是否智商和基因有關,或是和人種不同,這是科學家應該研究的問題。多位科學家站出來指責沃森的錯誤言論,與沃森有多次交流的北京大學饒毅教授認為,“沃森的種族言論核心問題在於環境不同,群體出現統計差異,不代表是基因導致。”事實上,在涉及到種族問題的紅線,沃森表達的觀點過於主觀,即使已經有大量研究表明智力發展受到基因控製,但他自己沒有做過相關研究,發表不負責任的言論應該受到譴責。

  想辦法博得關注

  因為2007年一事,沃森受到了“冷遇”,但他還是想辦法玩出點花來博得關注,比如拍賣自己的諾貝爾獎牌,俄羅斯富首富花烏斯馬諾夫(Alisher Usmanov)花了480萬美元(加佣金)得到了這塊獎牌,最後還物歸原主。

  如果去讀他的另一本自傳《基因·女郎·伽莫夫》(Genes, Girls, and Gamow: After the Double Helix),還會瞭解他更多不一樣的一面。25歲的成就讓他在34歲獲得了諾貝爾獎,然後隨心所欲地度過了一生。人們會銘記這位偉大的科學家,也會記住他的諸多爭議。

  如果沃森只是想做一個獨一無二的人物,他成功了。但他的雙螺旋人生,卻註定無法擺脫“科學種族主義”的陰影。

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