20世纪的科学怪杰：鲍林(101)

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一〇一

随后，他又马上迷上了这样一种想法：三条链相互缠绕在一起，磷酸处于中央的位置。他一面画草图，一面作计算，很快就发现，这样做，沿着纤维的方向，将无法像阿尔法螺旋那样形成氢键将缠绕的链固定下来。要是没有氢键，那么是什么东西维系着分子的形状呢？他看到，有一个地方可形成氢键，那就是穿过分子的中央，从磷酸到磷酸。这是一种出人意料的想法，不过还有其他事情似乎需要想清楚。鲍林在作了整整六页计算后，写道：“注意，每条链每转过一圈，大约有3个残基，一共有3条链互相紧密地缠绕着，在各个Po4之间是用若干氢键连接起来的。”唯一的问题在于，分子的中央好像没有足够的空间，因为在那里各个磷酸是紧挨在一起的。当夜，他只好放下手中的铅笔了。　　三天以后，他又回到了这一个问题。根据阿斯特贝里的数据，DNA相对来说是一种比较紧密的分子，因此中央部分是包裹得严严实实的。试图将三条链中的磷酸全部挤压到阿斯特贝里确定的狭小空间里，就像是把童话中灰姑娘后母所生妹妹的双脚硬要伸到灰姑娘的一只玻璃舞鞋里一样，无论如何是办不到的。“排列成柱状的Po4为什么相互挤压得这么紧密呢？”他绝望地写道。要是阿斯特贝里对距离的估计值能放大一点，那就万事大吉了。但是，鲍林不能这么干，因为他不能偏离阿斯特贝里的数据太厉害。随后，鲍林又尝试着让磷酸四面体作一点变形，让几条边变得短一些，另外几条边加长些，再来看一看是否装得下。看上去情况要好一点，但仍然办不到。鲍林只得又一次停了下来。　　接下来，鲍林吩咐一名助手去化学系资料室查一查有关的文献，只要是核酸的Ｘ光晶体衍射的资料就全部收集起来。除了阿斯特贝里和挪威晶体学家斯文·弗伯格的工作外，并没有多少资料可参考。斯文·弗伯格曾在伯纳尔的指导下工作过，他曾发现DNA中碱基的方向是与糖的方向垂直的。任何资料都没有详细说到嘌呤或嘧啶的结构，更不要说是核酸的结构了。　　12月2日，鲍林再次对这一课题发起了冲击。满满九页纸上全是图形和算式。他苦苦地思考着，得到了某种似乎是可能的想法。“我让磷酸尽可能地挤压在一起，又尽量让它们变形，”他在草稿纸上记下了这样的话。尽管有些磷酸中的氧在分子中央挨得非常近，彼此之间不那么宽松，但是它们装配起来的方式还是无懈可击的。此外，鲍林还看到，最中间的氧挤压在一起，构成了几乎是完美无缺的八面体形状，这是晶体学中最基本的形态之一。其构造极为紧密，各个零件都排列得井井有条，因此，这种结构必定是正确的。这离开他第一次坐下来研究这一问题还不到一周。　　第二天，鲍林兴奋地给一位同事写信：“我现在认为，我们已经为核酸分子找到了完整的结构。”在接下来的几周时间里，每天上午他都要从他在克莱林实验室的二楼办公室走到舒梅克的办公室。“他的情绪很激动，”舒梅克回忆道。鲍林迫不及待地向这位年轻人滔滔不绝地介绍了自己的思想，扯着嗓子谈论自己的思路，一面还不断地核对和修改自己的模型。他开始与科里合作，旨在详细地刻画这一精细的结构。　　然而，麻烦又来了。科里对原子的位置作了认真的计算，表明处于中心位置的氧实际上挨得太近，无法装配在一起。12月初，鲍林重新开始扭曲和挤压这个磷酸八面体。有人向他提了这样一个问题，也就是利用他这个模型，怎样才能创造出一个DNA的钠盐，其中带正电的钠离子像设想的那样依附在带负电的磷酸上。在他这个挤压得严严实实的核中，已经没有钠盐的容身之处，是不是？鲍林不得不承认，他无法找到适当的方式来装入这些离子，不过，他以后会把思路理得更清楚。除了这一点以外，其他结果还是应当肯定的。利用克里克的数学公式对这一设想的结构作计算，可以表明，他这个螺旋模型与大多数Ｘ光数据是符合的。当然，并不是所有数据都符合。舒梅克也独立地尝试了一些模型，而且还找到了一种扭曲磷酸多面体的方法，使其中的磷酸不那么拥挤，但是，鲍林一时也找不到理由改变他的想法。处于核心的磷酸天衣无缝地团聚在一起，不可能不正确。　　在鲍林的头脑中，其中心问题在本质上可以归结为涉及到磷酸结构化学特性的问题。他想，DNA的生物学意义以后一定会搞清楚；要是结构是正确的，那么生物学上的重要性自然会通过某种方式体现出来。在这一点上，他的任务是弄清楚结构，而不是明确其功能。因此，他没有考虑在分子附近的较大范围内具体的情况，而把全部心思集中在一件事情上：寻求一种方法将那些磷酸放置到分子的中心部位，并且要保证由此得到的螺旋能符合现有的数据。　　他在阿尔法螺旋问题上取得了成功，因此他深信自己的研究方法是正确的。他曾经用严格的化学原理建造了蛋白质螺旋结构，并且面对矛盾的数据发表了这一个结果，只是在后来才找到需要的事实来回答批评他的人。现在，他也相信自己有能力冲到这类人的前面，运用他在化学方面的深厚功力，挑选一种直观上一看就是正确的结构。如果你想耐心地等待，直到每一个疑团都解开，那么你永远也别想人家会承认你作出的任何发现。况且，他感到自己设想的三螺旋结构是正确的。　　圣诞节前一个星期，他致函剑桥的托德说：“我们相信，我们已经发现了核酸的结构。实际上，我已确信无疑……这是一种非常美丽的结构。”鲍林知道，托德是对一种经过提纯的核酸进行研究的，因此他请求托德寄一些样品给他作Ｘ射线分析。一科里博士和我本人都深感不安，至今尚无一篇报道，说明已有人精确测定过任何一种核苷酸的结构。我们已经认识到，有必要在我们的实验室里进行一些结构测定的工作。我知道，卡文迪什的学者们正在进行这一方面的研究，不过，这是一个十分庞大的领域，我们不能指望他们把一切事情全都包下来。”然后，鲍林又写信给儿子彼得，写信给多诺胡，称他希望不久就能完成一篇有关核酸的简短论文。　　但是，这一种结构仍然是不够正确的。科里又重新作了一系列计算，发现磷酸相互挤压得太厉害，相应的原子之间换得太近，因而是不合情理的。鲍林打算对这种结构再作些调整和修补，有些地方要变一变，另一些地方则要压一压，争取离答案近一些，不过仍然无法达到完美无缺的地步。　　＊＊＊　　正当鲍林为DNA结构一筹莫展的时候，又发生了另一件令人心烦的事情。12月23日，联邦调查局专职密探、国会调查委员会的心腹布登兹，在众议院的一个调查慈善基金会情况的特别委员会会议上公开作证，称鲍林作为古根海姆基金会顾问委员会的一员，是一名未公开身份的共产党员。布登兹还怕人家说他不够卖力，居然抖落出各种不同团体原23名担保人和3名官员的名字。这些人和鲍林一样，与共产主义毫不相干。布登兹的证词自然会激怒许多与一些强大的基金会有密切联系的显要人物，最终将会使人们对麦卡锡主义产生强烈的不满。但是，在短期内，宣布这一消息的时间——圣延节前两天，也就是新闻媒体正苦于没有记者作追踪报道，为找不到轰动的头版标题而发愁的时候——这些被点名的人将很难有机会反驳，所以他们受到的伤害就特别严重了。　　大部分时间里，鲍林一直遵守着自己在一年以前作出的决定，没有进行积极的政治活动。此时，他感到自己像被毒蛇咬了一口那样难受。他用自己典型的方式作出了直截了当的反应。“那是彻头彻尾的谎言，”他对新闻媒体这么说。“要是不以伪证罪判决布登兹，那么我们一定可以得出这样的结论：法庭和国会的许多调查委员会无意了解并公开事实的真相。”后来，鲍林发现布登兹不可能因作伪证而受到法律的制裁，因为他的证词受到国会特权的保护。于是，他设法采用另一种手段将他的告发者送上法庭，就是在报纸上骂布登兹是一个“扯谎的老手”，希望布登兹会反过来告发他。但是，布登兹并没有上钩。

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