1953年4月25日,年輕的美國科學家詹姆斯 沃森和英國科學家弗朗西斯 克裏克,在英國《自然》雜誌發表不足千字的短信,正式提出DNA(脫氧核糖核酸)雙螺旋結構模型。與許多具有劃時代意義的科學事件類似,這一成果問世之初沒什麼人理會。那一年,大英帝國女王盛大的加冕禮、人類征服珠穆朗瑪峰的壯舉,都有更多理由吸引媒體和公眾的注意力。
半個世紀過去了,女王登基大慶等已很難再構成大新聞,但DNA卻受到不同尋常的禮遇。世界範圍都有不同形式的活動,慶祝DNA結構真相大白50週年,美國國會還特別決定將今年4月25日定為全國“DNA日”。
這一切並不是偶然的,DNA結構這一分子生物學最基本的謎團揭開後,釋放出的能量驚人。
“沒有什麼分子像DNA那樣動人。它讓科學家著迷,給藝術家靈感,向社會發出挑戰。從任何意義説,它都是一種現代的標誌。”最初發表沃森等人論文的《自然》雜誌,在今年早些時候出版的DNA結構發現50週年特輯中如此概括。
發現雙螺旋結構,為基因工程奠定了基礎:50年來,在研究DNA過程中涌現出的基因克隆、基因組測序以及聚合酶鏈式反應等技術,直接促進了現代生物技術産業的興起。一些高産、抗病蟲害的優質轉基因農作物産品,已經走上了餐桌。“國際獲得農業生物技術應用服務”機構的調查顯示,2002年,全球種植轉基因作物的面積達到5800多萬公頃,目前已有16個國家的600萬農民靠種植轉基因作物為生。
發現雙螺旋結構,使當代醫學受益良多:分子生物學使科學家能更深入地研究基因等遺傳因素在疾病發作中的作用,為設計藥物提供了新的手段,同時也催生了基因診斷以及基於DNA技術的治療新方法。用基因工程技術開發出的干擾素、胰島素和抗體等,成為近年來增速最快的新型治療手段。
發現雙螺旋結構,在人類生活的眾多層面打下印記:利用DNA充當“福爾摩斯”偵破懸案或進行身份認定,早已不是什麼稀罕事。據報道,僅美國2002年實施的DNA親子鑒定就有30多萬例。在美國,迄今已有120多人依賴DNA法醫鑒定技術為自己洗刷了不白之冤。
發現雙螺旋結構,甚至在社會文化領域産生影響:簡潔、優雅和深邃的雙螺旋結構,成為當代科學的最佳“形象代言人”、藝術家們靈感的泉源。它登上超現實主義畫家達利的畫布,變成雕塑、卡通人物和玩具,雙螺旋玻璃瓶裝的“DNA”品牌香水已于幾年前問世。按照英國牛津大學藝術史學家肯普的比喻,DNA分子是我們這個科學時代的“蒙娜 麗莎”。
雙螺旋發現50週年紀念日前夕,多國合作的人類基因組序列圖宣告提前繪成,人體DNA中30億個鹼基的排列順序,已經成為各國科學家免費取用的數據。從沃森和克裏克發現DNA以4個“字母”的形式記錄遺傳資訊,到讀出人類生命“説明書”,這就是半個世紀來生命科學的發展速度。已逾古稀之年的沃森為此感慨:“在1953年,我根本不可能夢想到我的科學生涯,能夠跨越從DNA雙螺旋到人類基因組的整個路途。”
今天,人們沒有理由不相信生命科學正迎來黃金時代。隆重慶祝DNA雙螺旋結構模型提出50週年,不僅是為了品味一段傳奇歷史,也不僅是為了驚嘆科學進步的偉力,在更大的意義上,它作為一種儀式,寄託著人們對於這個黃金時代的憧憬——徹底破解生命奧秘,搞清人類的來歷;澄清各種疾病的病因,實現醫學研究從對症下藥到根本上預防的轉移;活得更健康,最好能長命百歲……。
然而,“每個黃金時代都有緊張、危險和恐懼這類成分。”美國歷史學家斯塔夫理阿諾斯在《全球通史》的後記中提醒説。生命科學的黃金時代也同樣如此。隨著對生命奧秘的了解的深入,人類如何理智地控制改造自然的衝動、安全地運用科學技術,已經成為受到矚目的問題。基因歧視、基因隱私、基因鴻溝、設計遺傳上完美無缺的嬰兒、克隆人、生物武器等話題,體現了當前人們對生命科學的擔憂。
但科學探索的進程不會因一些暫時的困難而止步。DNA雙螺旋結構發現50年來,生命的很多秘密已經被解開,但剩下的秘密更多。一切不過只是剛剛開始。“今天比我起步的時候有更多的新的疆域,”沃森在接受美國《時代》週刊採訪時曾表示,“未來幾百年中,還會有足夠多的問題需要人們去應對。”
新華網 2003年4月24日