AL123 人文社科会员免费专区文学 2025-07-18

解码生命：破解遗传密码的竞赛与20世纪以来的分子生物学革命_【英】马修·科布_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_【英】马修·科布

内容节选

第7章遗传信息 1953年3月19日，双螺旋模型完工的两周后，弗朗西斯·克里克给他正在上寄宿学校的12岁儿子迈克尔写了一封信。克里克告诉迈克尔自己发现了什么，并附上了一幅DNA结构的简笔画。接下来，他解释了双螺旋的重要意义：克里克后来认识到，从密码学的观点来看，遗传密码是一个加密算法，不是密码。克里克脑子里想的是莫尔斯电码之类的东西，从技术角度看，这同样不算密码。克里克后来写道：“‘遗传密码’比‘遗传加密算法’听起来带劲多了。”（Crick, 1988, pp. 89-90）。遗传密码这一术语首次在书面上出现是1958年，由杰弗里·祖鲍伊使用（Zubay, 1958）。Judson (1996), p. 153. 它就像一段密码。如果你有了一组字母，就可以写下其余的部分。现在我们认为，D. N. A. 就是一段密码。也就是说，碱基（字母）的顺序让一个基因不同于另一个（正如一页纸上印刷的字不同于另一页）。，尽管碱基序列可能是遗传特异性的来源这个观点的形成和传播已有时日，但这还是第一次有人说DNA含有密码，而克里克的儿子则是第一个读到它的人。2013年，这封信在一场拍卖会上以600万美元成交。Watson and Crick (1953b).他们一年后才开始使用“双螺旋”这个术语（Crick and Watson, 1954）。在1953年5月30日与沃森合作发表在《自然》杂志上的第二篇论文中，克里克更进了一步。和他们发表的第一篇论文一样，这篇论文完全没有数据——只是纯粹讲理论。正如论文的标题解释的那样，其目的是探讨“脱氧核糖核酸的结构在遗传上的含义”。论文开门见山地指出，DNA是“携带染色体一部分（如果不是全部的话）遗传特异性的物质，由此便携带着基因本身”。4月发表的那三篇关于DNA的论文里都没有这种“宏观视野”，它们都只涉及这种分子的结构化学，而非其功能，除了那句欲语还休的结语“我们没有忽视……”。在他们的第二篇论文中，沃森和克里克将大部分篇幅用于展开论述这种大胆的观点。他们描述了在基因复制的过程中，双螺旋可以如何解旋，每条链分别作为构建一个新分子的模板，造就两条相同的子代双螺旋。这些讨论当中有一段欲言又止的话，一段几乎是漫不经心的评述，它与克里克写给儿子的信中所用的术语相呼应，但又将它们扩展到了一个宽广得多的概念，并将生物学推入了现代之门：我们模型中的磷酸-脱氧核糖骨架完全是规则的，但任何成对碱基的序列都能被置于这个结构当中。由此可以得知，在一个长分子里，可能存在很多不同的排序。因此，似乎碱基的准确序列就是携带遗传信息的密码。Watson (2001), p. 11. 有一篇关于沃森和克里克使用的语言及其重要意义的讨论，见Halloran (1997)；关于学界对分子生物学中使用的修辞手法的后现代探究，见Doyle(1997)。除了埃弗吕西和沃森7周前写给《自然》杂志的那封不好笑的恶搞信，这是第一次有人将基因的内容描述为一种信息。没人知道“遗传信息”这个词从何而来——根据沃森的回忆，论文草稿的大部分都是克里克在4月底不到一周的时间里写成的，其格式和内容都更贴近克里克而非沃森的风格。鉴于“信息”这个词越来越多地出现在诸多学科的科研论文中，以及公众对通信原理和控制论的兴趣，这个想法可能只是作为时代风潮的一部分，自然而然地浮现在了克里克的脑海里。没有证据表明克里克或者沃森读过香农或者维纳的书，也没有证据表明克里克和沃森用这个术语是在指涉香农和维纳的数学思想。和“密码”这个词一样，“信息”似乎是被用作了一种极其形象的比喻，而不是一个精准的理论构架。过去，科学家也曾论及遗传特异性，但随着DNA序列包含“承载遗传信息的密码”这一观点的引入，一整套概念性的新词汇出现了。基因不再是特异性的神秘化身，它们是信息——一段密码——可以被传输（另一个源自电子时代的词汇）。而其中的核心假说是，密码由一系列字母——A、T、C和G构成。这种密码究竟如何发挥作用，它可能表征什么，这些问题此时都还没有被阐明。然而，这个克里克和沃森如此漫不经心地使用的词，改变了科学家们谈论和思考基因的方式。最终，在这套新词汇的帮助下，基因与电子通信和处理之间得以建立起一种新的类比。在当时，这些都不是显而易见的。这篇文章发不发表，沃森并不是很挂怀，他在5月对德尔布吕克如此解释道：Olby (1994), p. 421. 克里克特别希望把这第二篇小短文投给《自然》杂志。为了安宁，我同意了，因此它很快就会发出来。 Wilkins (2003), p. 224. 威尔金斯也不是很感冒。他后来回忆道：“但弗朗西斯和吉姆的一些朋友觉得第二篇论文有些‘过了’。”这些朋友就包括威尔金斯本人。尽管存在这些疑问，克里克的想法还是有其好处的，它明确了双螺旋的两大革命性含义：碱......