简介
本书是弗朗西斯·克里克的自传。在这本书中,克里克事记录了那些激动人心的岁月里他所参与的科学工作,主要笔墨集中在自1953年发现DNA双螺旋结构到1966年破译遗传密码的这段时间。克里克记录了他看来具有普遍教益的科研经历,关于如何做研究,如何避免错误。从这些失败的故事里,更能感受到一位伟大科学家的思考和坚持。
作者介绍
弗朗西斯·克里克(1916-2004)
20世纪最伟大的生物学家之一。1953年,他与吉姆·沃森合作发现了DNA的双螺旋结构,为此荣膺1962年诺贝尔奖。他对分子生物学的其他贡献还包括:预见了转运RNA的存在,提出了中心法则,领衔破解了遗传密码。后半生转向脑研究,主攻意识问题,并著有《惊人的假说》一书。
部分摘录:
我生于1916年,正值第一次世界大战期间。我的父亲哈里·克里克(Harry Crick)和母亲安妮·伊丽莎白·克里克(Anne Elizabeth Crick,母姓威尔金斯,Wilkins)是中产阶级,住在英格兰中部的北安普敦镇(Northampton)。那个时候,北安普敦的支柱产业是皮革加工,包括制造各种鞋子、靴子,所以我们当地的足球队名为“皮匠队”(Cobblers)。我的爷爷开了一家皮鞋工厂,伯父沃尔特(Walter)和父亲就继承了下来。
我出生在家里。我之所以知道这件事是因为出生之后我的母亲做了件很特别的事情。虽然她这个人不是特别迷信,但也经常做出一些有点迷信的举动。每过新年的时候,她都会设法确保第一个进我们家的人是黑发,而不是金发。这个行为叫做“第一脚”,可以给新年带来好运——当然,我们不知道这种习俗现在是否依然流行。在我出生之后,她特地安排了她的妹妹,埃塞尔,把我抱到了我们家楼顶。我的母亲希望这个小小的仪式可以确保我长大以后可以“出人头地”。许多迷信行为反映的是参与人的态度,虽然当事人自己并没有意识到这一点。这件家庭琐事表明,我母亲跟其他母亲一样,虽然对新生儿子的品格和能力还一无所知,却都望子成龙。
孩童时代的许多事情我都记不清了。我甚至不记得我的小姨教我读书这件事,那时,她是一名教师。从当年拍下来的照片来看,我好像没什么特别之处。我的母亲喜欢开玩笑说我看起来像大主教。我不确定她是否真的见过大主教——她不是英格兰天主教或者其他教会的成员——但是她有可能在报纸上见过。我不大相信在四五岁的时候我就有这种大人物的派头。我揣测,她想说但是又不好意思说的是,她觉得我像是小天使,金发蓝眼,带着一点“天使般”善意的好奇,当然,也许她看到了更多。我母亲曾给奥黛尔(Odile),我现在的妻子,一个项链坠子作为纪念,坠子里面有两张很小并且旧得褪色的照片,一张是我的弟弟托尼(Tony),另一张是我。有一次我说,这张照片里的我像个小天使。“才没有,”奥黛尔说道,“看你那犀利的小眼神!”当然,她和我生活了多年,无数次领教过我挑剔的眼神,这是她的经验之谈。
关于早年性格的另外一个线索来自于迈克(Michael),他是我跟第一任妻子多德的孩子。在他五六岁的时候,他跟奶奶住过一阵子。我留意到,有好几次,听了奶奶的敷衍解释之后,他都会说,“肯定不是那么回事!”我的母亲自然很费解,就问,“为什么不是呢?”然后迈克总会给出一个简单、准确又合情合理的回答。我猜测我曾经也是这样的——这并没有很难,因为她想问题往往不是很清楚——但是她觉得还真是“有其父必有其子”,她感到既不安又惊讶。无论如何,现在我可以清楚地看出来,我的母亲(如同许多母亲一样)认为自己的长子有特别的天赋,在这样一个殷实的中产之家,她尽全力为这些天赋的发展提供保障。
我的父母没有任何科学背景,他们大概招架不住年幼的我无穷无尽的提问,于是给我买了《儿童百科全书》(Children's Encyclopedia)。这是一套丛书,每一册里都有艺术、科学、历史、神话、文学,包罗万象。在我的印象里,我读得津津有味,不过最吸引我的是科学章节。宇宙是什么样子?原子是什么?生物是怎么发育的?我囫囵吞枣地接受了其中的解释,并以我日常生活的见闻来对比,发现其中的惊人之处。这样的“发现”是何等快慰!回头来看,我可能很早就决定做一名科学家了。但是,有一件事情令我惴惴不安:等我长大了——那得到什么时候呀!——世界上的奥秘都被发现光了怎么办?我把忧虑告诉了母亲,她安慰我道,“别担心,小乖乖,留给你的发现多着哩!”
等我十岁出头的时候,我已经开始在家里做实验了——我的父母给我买了化学教材。我尝试过制造人工丝绸——结果失败了。我在烧瓶里混合了一些爆炸性物质,然后通电激发它们——大获成功!自然,我的父母非常担心。我们达成了一致:我可以做瓶子爆炸实验,但是必须要浸在水桶里。因为采集野花标本,我从学校得了一个奖——人生的第一个奖。我比其他同学收集到的花朵都要多,但这是因为我住在城郊而其他同学都住在城里。对此我感到一丝愧疚,不过还是愉快地接受了奖品,那是一本关于食虫植物的小册子。我编纂并印制了一本小型杂志,供我的父母和朋友消遣。除此之外,我实在不记得我特别早慧或者有什么了不起的事迹。我的数学不错,但我从来没有发现什么重要的定理。简言之,我对世界充满好奇,有逻辑头脑和进取心,只要有兴趣就会努力去干。要说缺点,那就是,如果我能轻易领会一件事情,我就认为自己彻底理解它了。
我们家的人都爱打网球。我父亲在北安普敦郡参加过多年的联赛,还打过一回温布尔顿公开赛。我母亲也打,不过技术差一点,也没有我父亲那么积极。我弟弟托尼的水平更高,在我们郡的青少年锦标赛上表现不俗,曾代表学校参加过校际联赛。现在回想起来有点难以置信,但是少年阶段我沉迷于网球。我依然记得有一天早晨,我母亲把我叫醒,告诉我,我们一家要去温布尔顿,我可以不用上学了——天哪,还有比这更幸福的事吗?!我和弟弟甚至会在当地网球俱乐部的场外坐等好几个小时,等洒水结束,场地变干,希望有一家场地可以让我们打球。我也玩过其他运动(足球、橄榄球、板球,等等),但都表现平平。
我的父母也会很低调地参加一些宗教活动。我们没举行过家庭祈祷,但是每周日早晨他们都会去教堂,等我和弟弟年纪到了,也带我们一起去。这是一个新教徒的教堂,在英国也称为公理宗教堂(Congregational Church),颇为壮观,在阿宾顿街上也很醒目。当时我们还没有私家车,所以基本上都是步行去教堂,有时也坐一段巴士。我母亲对牧师的正直品格特别推崇,我父亲在这个教堂做过一段时间的秘书(负责财务记录),不过我并不认为他们的宗教感特别深沉,当然,他们的世界观并不偏狭。我父亲有时在周日下午打网球,但是我妈妈告诉我不要跟教堂其他人讲,因为有人会认为这是对上帝的不恭敬。
幼年的我把这一切视为生活的一部分接受了下来。我不确定什么时候我失去了早年的宗教信仰,但我推测是在十二岁左右,在青春期之前。我也记不清是什么事件导致了我的转变,但我清楚地记得,当我跟我母亲说以后再也不去教堂之后,她略为不快。我猜想,我对科学越来越浓的兴趣,以及牧师和信众相当低的智识水平促进了我的转变。不过,即使换了一个更加复杂的基督教信仰体系,我相信情况仍然会是如此。无论如何,从那以后,我成了一个怀疑论者,一个强烈倾向于无神论的不可知论者。
尽管如此,学校里依然少不了各种宗教活动,特别是在我后来上的寄宿学校,每天早晨都有一次,周日更是有两次。从入学第一年直到变声之前,我还参加过唱诗班。我也听过牧师的讲道,不过总是觉得有点隔膜,如果它不是太无聊,我甚至会发现其中的好笑之处。幸运的是,学校里的讲道基本很短,而且主要是道德规训。
毫无疑问,如同日后渐渐显现的那样,失去基督教信仰并愈发执着于科学,对我的科学生涯有重要影响。这在日常生活上不大明显,却显著地影响了我对科学问题的判断:哪些问题是重要的,哪些问题是有趣的。我很早就意识到:正是具体的科学知识使宗教观念不再可信。在事关地球及化石年龄的知识面前,任何一个心智健全的人都不会像原教旨主义者那样认为《圣经》里的每一句话都无可置疑。既然经上的某些段落明显错了,我们怎么可能还继续不加分辨地接受其余部分?观念在最初成形的时候,不仅能激发人的想象力,也符合于当时的知识体系。一旦科学发现了新的事实,原有的信念自然就显出其粗陋之处。前人基于当时的知识水平认可了某些信念,我们现在认识到了其中的错误。如果我们把明显是错误的观念作为生活的根基,岂非冥顽不灵?而且,还有什么比逐一清理早期信念中遗留的舛误,并揭示出我们在宇宙中真正的位置更加重要?当然,有些奥秘至今依然没有得到科学的解释。而且,只要这些奥秘尚未得到解释,它们就会成为宗教或迷信的避难所。在我看来,关键是在我们的知识中发现这些未加解释的领域,并努力以科学的方式理解它们,无论这种理解最终是支持还是否定现有的宗教信念。
我发现许多宗教信念荒谬不经(诺亚方舟中的动物故事是一个显例),虽然如此,我还是常常寻找这些信念最初成形时的理性基础来为它们圆场。这有时也会带来意外的结论。比如,我知道《创世纪》里上帝用亚当的一根肋骨造出了夏娃,那么,这种信念是怎么产生的呢?当然,我知道男女在生理方面有一些差别。那么,假如男人确实比女人少一根肋骨,这种信念不就很好理解了吗?如果先人们知道了这一点,就很容易相信缺失的肋骨用来造夏娃了。不过,在想到这一点之后我从来没有去核查事实。直到几年之后,可能是我读大学的时候,我跟一个医学院的同学随口提到了“女人比男人多一根肋骨”这件事。令我惊讶的是,他不仅强烈表示反对,还问我为什么这么想。听了我的解释之后,他差点笑破肚皮。这件事情告诉我,对待宗教信念不宜过于理性。
我的正式学校教育有几个特点值得一提。我在北安普敦语法学校读过几年,14岁的时候,我申请到了伦敦北部密尔希尔中学(Mill Hill School)的奖学金。这是一个男子“公学”(英国的“公学”其实是私立学校),基本上都是寄宿学生。我的伯父、父亲和叔叔都曾在这里就读。幸运的是,这所学校的理科教育很好,我在物理、化学、数学上都受到了扎实的训练。
对于纯数学,我当时有一种颇为野蛮的态度,我感兴趣的主要是数学的结果。严谨的论证过程对我没有吸引力,虽然我也喜欢简明优美的论证。我对化学也没有很大的热情,这可能跟授课方法有关——当时化学课的上课方法更像是宣读一系列菜谱而不是探讨科学。多年之后,当我读到莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)先生写的《普通化学》(General Chemistry),我被深深地迷住了。尽管如此,我从来没有深刻掌握无机化学知识,有机化学知识也是捉襟见肘。不过,我对物理课很有兴趣。当时还有一门课是医学生物学(我们学校有一个医学提高班,专门为医学学士考试做准备),但是我从来没有想要了解该课程用到的模式生物:蚯蚓、青蛙和兔子。我应该是在这个时候接触到了孟德尔遗传学,但很可能是我自学的。
体育方面,我主动或被动地参加了许多项目,但是除了网球,其他运动都乏善可陈。在高中最后两年我还一度进入了校网球队。等我毕业的时候,我意识到自己已经不喜欢它了,于是我就退出了,从此也很少再打。
十八岁那年,我进入了伦敦大学学院(University College, London)。那个时候,我的父母已经从北安普敦搬到了密尔希尔,这样我弟弟也不用寄宿在学校里了。我住在家里,每天乘巴士和地铁去大学,一趟差不多一个小时。二十一岁的时候,我拿到了物理学的二等荣誉学位,以及辅修的数学学位。大学的物理课教得还不错,就是有点落伍。我们学的还是波尔的原子理论,在那个时候(20世纪30年代中期)已经颇不新鲜了。量子力学基本没有讲授,直到最后一年才有六次讲座作了简单的介绍。比如,我们从来没有学过特征值(eigenvalue)或者群论(group theory)。
无论如何,物理学从那以后发生了脱胎换骨的变化。人们根本没有想象到量子电磁学,更别提夸克或者超弦了。因此,虽然我受到的训练在今天可能被称为经典物理学,但是我对现代物理学的知识仅限于《科学美国人》的水平。
第二次世界大战结束之后,我曾自学过量子力学的基础知识,但是从来没有机会用过。当时这方面的教材往往题为《波动力学》(Wave Mechanics)。那个时候,在牛津大学图书馆里,它们往往被分在“流体力学”(Hydrodynamics)的条目之下。当然,现在的状况已经大有改观。
本科毕业之后,我在伦敦大学学院开始了研究工作,师从安德雷德(Andrade)教授,我的伯父亚瑟·克里克提供了经济上的支持。安德雷德教授给我安排了一个极为单调的课题,测定水在高压高温(100~150℃)下的黏度。当时,我住在毗邻伦敦博物馆的一间出租公寓,我的室友是中学的一位朋友,拉乌尔·科尔法诺(Raoul Colinvaux),他当时在读法学院。
我的工作任务是构建一个盛水的、可密闭的球形铜器,要带一个颈部以容纳水的膨胀。它必须保持恒温,并可以用胶片记录阻尼振荡的过程。我并不擅长精密机械制造,但是我得到了安德雷德实验室的资深助研伦纳德·沃尔登(Leonard Walden)的帮助,他是实验室工作站的好手。虽然从科学的角度看这有点无聊,但我还挺喜欢制造仪器的过程,毕竟,上了这么多年学,终于开始干点实事了。
这些工作经历对我在战争中设计武器可能有所帮助,否则时间真是浪费了。我的间接收获是物理学家的自豪感,感到物理学作为一门学科来说非常成功。我想,其他的科学为什么不可以像物理学这样?我相信这对我在第二次世界大战之后转向生物物理是有帮助的。这种自豪感,对于生物学家中常见的沉闷、拖沓的态度是一个健康的矫正。