罗莎琳德·富兰克林：为DNA双螺旋结构发现做出了重要贡献

　　很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事，更进一步，有人还可能知道他们与莫里斯·威尔金斯因此分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。然而，有多少人记得罗莎琳德·富兰克林，以及她在这一历史性的发现中做出的贡献？

　　DNA双螺旋结构发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。

　　1953年，沃森和克里克在英国《自然》杂志上发表了题目为《脱氧核糖核酸的结构》的论文。这一发现成为了生物学发展的一座里程碑，是分子生物学时代的开端。然而他们的发现在很大程度上是依靠罗莎琳德·富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片。当时，富兰克林与她的合作伙伴威尔金斯也在进行DNA结构的研究。

　　罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）

　　（1920.7.25—1958.4.16.）

　　英国化学家和X射线晶体学家，为理解DNA（脱氧核糖核酸），RNA（核糖核酸），病毒，煤的分子结构做出了贡献。

　　罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）出生于英国伦敦一个富裕的犹太人家庭，她父亲的叔叔赫伯特·塞缪尔（Herbert Samuel，后来的塞缪尔爵士）是1916 年的内政大臣，也是第一位进入英国内阁的犹太人。另外她的一位阿姨则是女性参政权与工会运动的参与者。

　　罗莎琳德·富兰克林的父亲艾里斯·富兰克林（Ellis Franklin）是伦敦工人学院（Working Men's College）教授电磁学与第一次世界大战历史的教师，后成为该校校长。艾里斯·富兰克林曾经协助安置来自纳粹德国的逃难者，并收养两位孩童。

　　罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）

　　富兰克林出生于1920年。从幼年时期开始，富兰克林就表现出了非凡的学术能力。六岁时，她和她的兄弟罗兰一起在伦敦西部的私立日制学校诺兰德广场学校学习。那时，她的姨妈Helen Bentwich向她的丈夫描述了她：“Rosalind非常聪明，她把所有的时间都花在算术上，并且乐此不疲，而且她总能算对”。

　　她11岁时就读于西伦敦圣保罗女子学校（St Paul's Girls' School），这是伦敦为数不多的教授物理和化学的女子学校之一，她在课堂上名列前茅。她学习过德语，并且精通法语，这也成为日后对她帮助非常大的语言。

　　St Paul's Girls' School

　　15岁时她就立志要当科学家，但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学。她于1945年获得博士学位。

　　1947年，她以博士后研究员的身份来到巴黎，学习X射线衍射技术。在雅克·布林( Jacques Mering)的领导下，她在巴黎中央理工学院工作，在那里她成为了一名颇有成就的X射线晶体学家。

　　她深受法国同事的喜爱，有人评价她“从来没有见到法语讲得这么好的外国人”。1951年，她回到英国，在伦敦国王学院取得了一个研究助理的职位，从事X射线衍射研究。

　　伦敦国王学院

　　在那时候，人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。

　　就在这时，富兰克林加入了研究DNA结构的行列———然而当时的环境相当不友善。她开始负责实验室的DNA项目时，有好几个月没有人干活。同事威尔金斯（Maurice Hugh Frederick Wilkins）不喜欢她进入自己的研究领域，但他在研究上却又离不开她。

　　莫里斯·威尔金斯Maurice Wilkins（1916- 2004），

　　英国物理学家和分子生物学家，诺贝尔奖获得者。

　　图片来源：wikipedia.org

　　他把她看做搞技术的副手，她却认为自己与他地位同等，两人的私交恶劣到几乎不讲话。那个年代的剑桥，对女科学家的歧视处处存在。刚开始工作，她便接到通知，女士不得使用学院高级人员的公共休息室。学院新招的退伍军人的粗野也让她无法忍受，他们常常在酒馆里喝得酒气熏天。

　　她更难忍受的是合作伙伴威尔金斯。她喜欢热烈而严肃的争论，但威尔金斯不仅反应慢，而且在发生争论时常常默不出声，还喜欢慢慢转过身去，留给人一个后脑勺。

　　富兰克林

　　但富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视人体，而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样———一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。

　　富兰克林精于此道，这位英国物理化学家与晶体学家用X射线测晶法获得了DNA的第一张晶体衍射图片“照片51号”。但是她并未发表研究成果。从富兰克林个人性格来看，她对待学术严谨，而对于学术成果则愿意分享。

　　B型DNA的X射线晶体衍射照片——“照片51号”

　　此时，詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）也在剑桥大学进行DNA结构的研究，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。

　　根据照片，他们推断出了DNA的双螺旋结构。他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现，并获得1962年的诺贝尔生理学奖。这是生物学的一座里程碑，是分子生物学时代的开端。

　　1962年诺贝尔生理学或医学奖由Francis Harry Compton Crick，James Dewey Watson和Maurice Hugh Frederick Wilkins共同授予“关于核酸分子结构及其对生物材料信息传递的重要性的发现”。

　　图片来源：nobelprize.org

　　富兰克林的贡献是毋庸置疑的：她分辨出了DNA的两种构型，并成功地拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片，但她并不在意，反而为他们的发现感到高兴，还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。

　　两年后，由于富兰克林与她的指导员约翰兰德尔（ John Randall ）的分歧，以及与她的同事莫里斯·威尔金斯的更多分歧，她被迫搬到伯克贝克学院（Birkbeck College）。在伯克贝克学院，物理系主任约翰德斯蒙德伯纳尔（John Desmond Bernal）为她提供了一个独立的研究团队。在这里，罗莎琳德用一年时间默默地研究着烟草花叶病毒，并在《自然》杂志上发表了相关论文。

　　然而，不幸的事发生了。1956年中期，在与美国进行工作相关的旅行中，富兰克林发现自己的健康出了问题，她发现腹部肿胀的以至于穿裙子都很困难。回到伦敦后她进行就医，她的病例被标记为“紧急”。同年9月4日的一项手术显示她的腹部有两处肿瘤。

　　即使在接受癌症治疗的同时，富兰克林继续工作，她的研究小组继续发表研究成果 ——1956年发表了七篇论文，1957年发表了六篇论文。1957年底，富兰克林再次病倒，在皇家马斯登医院治疗，12月2日，她安排了自己的遗嘱。1958年1月她重返工作岗位，并于2月25日晋升为生物物理研究助理。然而3月30日她再次病倒。1958年4月16日，这位年轻的女科学家再也没有睁开眼睛。

　　当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。

　　罗莎琳德·富兰克林(Samm Dove Art后期上色)

　　富兰克林在伯克贝克领导了病毒分子结构的开创性工作。她的团队成员亚伦·克卢格（Aaron Klug）继续她的研究，并于1982年获得诺贝尔化学奖。

　　亚伦·克卢格（1926-2018）。是一名出生于立陶宛的英国化学家和生物物理学家。1982年获得诺贝尔化学奖。

　　后来沃森与克里克皆坦承，富兰克林的研究结果是建构双螺旋结构的必要线索。克里克在一篇纪念DNA结构发现40周年的文章中说道：“富兰克林的贡献没有受到足够的肯定，她清楚地阐明两种型态的DNA，并且定出A型DNA的密度、大小与对称性。”

　　富兰克林英年早逝，与诺奖失之交臂，可谓令人叹息。让我们记住这位杰出的女科学家，这为基因DNA结构的探索付出了生命的代价的伟大的女科学家----富兰克林。

　　2003年，伦敦国王学院将一栋新大楼命名为富兰克林—威尔金斯馆（Franklin-Wilkins Building），以纪念罗莎琳德及其同事莫里斯·威尔金斯的贡献。沃森在命名演说中说道：“罗莎琳德的贡献是我们能够有这项重大发现的关键。”

　　Franklin-Wilkins Building

　　2019年，欧洲航天局（ESA）将他们的ExoMars流浪者命名为Rosalind Franklin。以纪念英国化学家和DNA先驱罗莎琳德富兰克林。

　　ExoMars流浪者原型，在2009年英国国家天文学会议上展出。