雙螺旋:新世界的基點

位于北緯52.204度、東經0.1182度的老鷹酒吧是英格蘭劍橋郡劍橋市的幾家大型酒吧之一;1953年2月的最后一天，兩個清瘦的年輕人走進酒吧打斷了顧客們的午餐時間，向大家宣布“我們發現了生命的秘密”。他們中一個人是詹姆斯#8226;杜威#8226;沃森，時年25歲，另一個是佛朗西斯#8226;克里克，時年37歲，他們所說的秘密便是他們發現了DNA分子的雙螺旋形結構。盡管解構DNA這一工作是當時很多科學家共同辛勤努力的結果，但人們的印象中最多的是每本生物學教材的扉頁上沃森和克里克那充滿活力的微笑。

1953年4月25日，沃森和克里克發表在《自然》雜志上不到兩頁名為“DNA的結構”的論文徹底地改變了那之后的世界。如果說達爾文的進化論給人展現的是以百萬年為時間軸的宏大敘事，DNA雙螺旋的發現就是一把打開通往生命微觀世界的鑰匙。這篇論文就是一個基點，從這個基點爆發出一個新的世界，一個被稱作生命的世界。

對于這個距今已將近60年的發現，科學界有著各式各樣的溢美之言。隨著時間慢慢地沉淀，我們更深切地感到科學曾經是如何改變著我們的今天。DNA結構的發現作為生物學世界里的一個地標性建筑，指引著未來的方向。緊隨著沃森和克里克的腳步，科學家們又開始探究DNA與蛋白質的關系。美籍俄裔科學家喬治#8226;伽莫夫在1956年用數學方法斷定，DNA遺傳密碼一定是由3個堿基構成的。隨后佛朗西斯#8226;克里克和2002年諾貝爾醫學和生理學獎得主悉尼#8226;布倫納通過實驗數據初步證實了喬治#8226;伽莫夫的大膽假設。隨后更多的科學家投入到遺傳密碼解析的工作中，最終人們發現4的3次方64個遺傳密碼可以編譯出20種氨基酸。除了個別特例之外，簡單至單細胞生物，復雜到人類都共用一套放之四海而皆準的密碼體系。1968年，由于破譯遺傳密碼所做出的貢獻，科拉納、霍利和尼倫伯格分享了諾貝爾生理學或醫學獎。

就像人類從未停止過探索地外文明，想要向宇宙其他地方的智慧生命證明自己的存在一樣，我們也從未停下研究人類自己的腳步。自從DNA結構發現到現在的幾十年時間中，我們前所未有地揭開關于自己身世的一個個秘密。1990年美國國立健康研究院提出了人類基因組計劃，從而開啟了一項長達十余年的國際合作研究項目。人類基因組計劃識別出大約24000個人類基因，而時間推移至2002年，國際小鼠基因組測序合作組織在《自然》雜志上又發表了一個具有歷史性意義的小鼠基因圖譜。更加令人驚奇的是，該工作表明小鼠的基因數目同樣也有30，000左右，而且有99%的基因都能在人類基因組中找到相應的同源基因。盡管進化讓人類失去了尾巴，但人類大多數的致病基因都會在小鼠身上找到相似的基因。這一次，人類讓自己的基因組和小鼠的基因組同時放在聚光燈下，不光再一次見證進化的力量，我們也會更加清楚地認識到我們自己是誰。

DNA的解構讓人們開始從自己的基因層面審視自己，2007年9月4日，與人類基因組計劃頗有淵源的美國生物學家克萊格#8226;凡特的整個基因組經過測序被發表到公共數據庫之上。從他的基因組信息來看，他擁有反社會行為、阿爾茲海默氏病和心血管疾病的危險比較高。

克萊格#8226;凡特成為第一個進行全基因組(雙倍體)測序的人類。而目前全基因組測序商業化的腳步極速加快，連IBM也加入到個人基因組檢驗商業化的混戰，只要1000美金或更少的投資就能知道自己身體、性格的諸多秘密與潛在的問題，而這些信息都裹在那一串看似無止境向上攀爬的雙螺旋DNA之中。隨著人類基因組測序的完成，出于對新概念的執著，人們把我們今天所處的時代稱為后基因組時代。

弗蘭克斯坦般的轉基因食物，實驗室里為攻克人類疾病而犧牲的轉基因小鼠，溫室中令人瞠目結舌的轉基因花卉，這些都是后基因組時代鮮活的證據。而就如沃森在自己的回憶錄《雙螺旋》之中寫到，他當年在印第安納大學讀博士的時候還期待著不學化學就能搞明白什么是基因。50多年的時間，DNA、基因漸漸從無人知曉轉變為一個個關鍵詞存在我們的日常生活之中了。

更重要的是，DNA結構的發現造就了分子生物學的輝煌。如今的生物學不光要像孟德爾一樣種豌豆，更重要的是要將豌豆打碎才能找到我們想要的信息與數據。而在50年前，生物學只是物理學家和化學家的趣味兼職罷了。1944年著名理論物理學家薛定諤曾經著有著名的《生命是什么?》，同樣發現DNA結構的佛朗西斯#8226;克里克原本是名物理學家。而DNA結構的發現以及后續對基因、蛋白質、酶和它們之間反應的研究開創了一個獨立于其他學科的世界——生命科學。紛繁復雜的生命現象，分子層面的化學反應，獨特的技術手段漸漸將分子生物學作為一個獨立的科學分工從其他學科領域中剝離出來。更加專業化的生命科學目前已成為世界上最大的科學市場之一，吸引著全球最多的科研經費與目光。

2003年4月25日，曾經第一個聆聽到“生命秘密”的老鷹酒吧懸掛出一塊紀念牌匾，銘刻著劍橋大學卡文迪許實驗室科學家們當年與DNA雙螺旋共舞的歲月。

(作者系日本滋賀醫科大學 神經分子生物學博士)