DNA之父去世，享年97岁！AI生物学的序章因他开启

新智元报道

编辑：定慧 好困

【新智元导读】诺贝尔奖得主、DNA双螺旋结构发现者之一詹姆斯·沃森去世，享年97岁。他启动了宏大的人类基因组计划，却被科学界「流放」，又亲自拍卖诺奖奖牌，一生充满争议。

周四，DNA双螺旋结构发现者、诺贝尔奖得主詹姆斯·沃森（James Watson）因感染去世，享年97岁。

25岁时，他便与弗朗西斯·克里克、莫里斯·威尔金斯一起成为DNA结构共同发现者。

破译生命遗传蓝图DNA，足以奠定沃森作为20世纪最重要科学家的地位。

而后，他更是领导了宏伟的人类基因组计划，并撰写了科学界最富盛名的回忆录之一。

1962年的诺贝尔生理学或医学奖共有三位获奖者。

这三位科学家是：

• 詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson）

• 弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克（Francis Harry Compton Crick）

• 莫里斯·休·弗雷德里克·威尔金斯（Maurice Hugh Frederick Wilkins）

他们因发现脱氧核糖核酸（DNA）分子的双螺旋结构而共同获得该奖。

这一成就不仅揭示了遗传信息的分子基础，还为日后发现致病基因突变、设计转基因作物、以及开发全新基因剪接技术等领域打开了大门。

1962年，瑞典国王亲自为沃森博士颁发诺贝尔奖

照片51：改变人类的一张照片

1869年，瑞士生物学家弗里德里希·米歇尔（Friedrich Miescher）在研究白细胞核时，分离出一种含有DNA分子的物质。他将其命名为「核素」（nuclein），并推测其可能与遗传有关。

1951年，沃森放弃了在哥本哈根的生物化学工作，转投英国剑桥大学的卡文迪什实验室。

在那里，他遇到了克里克。

克里克当时30多岁，比沃森年长近12岁，正在继续因战争中断的博士学业。他的研究课题表面上是血红蛋白的蛋白质结构，但实际上，他也同样对DNA痴迷不已。

沃森和克里克利用了伦敦国王学院研究员罗莎琳·富兰克林（Rosalind E. Franklin）和莫里斯·威尔金斯（Maurice H.F. Wilkins）获得的X射线图像，在经历至少一次令人难堪的失败尝试后，最终构建出了一个分子的物理模型。

罗莎琳·富兰克林

关键突破来自威尔金斯博士，他让沃森看到了富兰克林博士的几张图像，其中一张名为「照片51」的图像，最终成为揭示分子结构的关键线索。

照片51为一张B型DNA的固态晶体X光衍射图片

在富兰克林博士不知情的情况下，威尔金斯博士将这张X射线图像提供给了沃森和克里克。

随后，借助这份材料，两人提出DNA的形状像一架扭曲的梯子：

• 其外部的「扶手」由糖分子和磷酸分子构成。

• 梯子的每一级由DNA四种化学碱基中的两种组成——腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。

• 腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤总是与胞嘧啶配对。

• 细胞内的酶可以从中间将这个扭曲的梯子解开，并利用细胞内的碱基，由一个DNA分子复制出两个新的DNA分子。

为赶在主要竞争对手——加州理工学院的美国化学家莱纳斯·C·鲍林（Linus C. Pauling）——之前发表成果，沃森和克里克迅速写就论文，并赶忙投给了《自然》杂志。

尽管他们的论文以典型的平实科学语调写成，篇幅不足一页，但很明显，作者们已意识到自己发现了惊人的成果。

论文全文

他们提出的结构「具有相当重要的生物学意义的新特征」，他们写道，并补充说：

我们并非没有注意到，我们所假设的特定配对方式，立刻揭示了遗传物质一种可能的复制机制。

换言之，他们解释了遗传指令如何能够代代相传。

1962年，沃森、威尔金斯和克里克（此时已获博士学位）因这项工作共同荣获诺贝尔奖。

威尔金斯博士一直在国王学院研究DNA，于2004年去世。

克里克博士最终移居加州拉霍亚的索尔克研究所，研究理论神经生物学和意识，于2004年去世，享年88岁。

沃森最终从英国剑桥搬到美国马萨诸塞州的剑桥，并于1955年接受了哈佛大学生物学助理教授的职位。

在哈佛期间，沃森撰写了他一系列著名教科书中的第一本——《基因的分子生物学》。

时至今日，这本书仍是生物学史上最具影响力、使用最广泛、最受推崇的教材之一，后续版本中也加入了其他合著者。

霍普金斯博士回忆说，他是一位富有启发性的老师，尽管他常常背对学生，对着黑板喃喃自语。

和他在一起非常有趣，但他也很容易感到厌烦。一旦厌烦了，他就会在一句话说到一半时转身走开。

麻省理工学院分子生物学家南希·霍普金斯（Nancy Hopkins）的科研生涯与沃森有着深厚的渊源——

她在拉德克利夫学院/哈佛听过沃森的课，在哈佛攻读博士时与沃森共事，后来则成为了他在学界的重要学生与同事之一。

一切始于她在哈佛求学期间，一堂沃森的讲座让她为之着迷，并鼓起勇气询问能否在他的实验室工作。沃森欣然应允，这段交往最终发展为贯穿多年的深厚友谊。

沃森是位精明的「伯乐」，善于发现和培养有潜力的年轻学者，并为许多女性科学家（包括霍普金斯）开启了卓越的科研生涯。

他曾对霍普金斯说：「你应该成为一名科学家。你的思维方式和我一样，而且你和我一样聪明。」

在霍普金斯攻读博士期间，沃森一直是她的导师和引路人。

每当我感到气馁，我都会去找他聊。他总会鼓励我说：「不，你必须坚持下去」。

冷泉港实验室主任布鲁斯·斯蒂尔曼（Bruce Stillman）博士也对此评论道：「沃森能够识别并支持人才。」

他还补充说，与许多资深科学家不同，沃森从不坚持在自己的学生或博士后的研究论文上署名。

收债员之子，但少年天才

詹姆斯·沃森于1928年4月6日出生于芝加哥，是家中的两个孩子之一。

他的父亲詹姆斯·杜威·沃森是芝加哥一家函授学校La Salle Extension University的收债员，母亲是让·米切尔Jean Mitchell，曾在芝加哥大学招生办公室工作，并积极参与民主党政治活动。

詹姆斯在芝加哥南区长大，就读于南岸高中。他是个早慧的学生，曾参加20世纪40年代从芝加哥播出的广播节目「智力竞赛儿童」。

15岁时，他考入芝加哥大学，并在那里读到了一本由量子物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）为普通读者写的生物学科普书。

这本书名为《生命是什么？活细胞的物理学观》(What is Life?)

它让年轻的沃森确信，基因是活细胞的关键组成部分。

1947年毕业后，他进入印第安纳大学攻读研究生，并遇到了该领域的两位巨擘——

1946年获得诺贝尔生理学或医学奖的赫尔曼·J·穆勒（Hermann J. Muller），以及后来于1969年获此殊荣的萨尔瓦多·E·卢里亚（Salvador E. Luria）。

在卢里亚博士的指导下，沃森于1950年获得博士学位。

随后，他前往剑桥，并从此声名鹊起。

身高六英尺二英寸（约188厘米）的沃森身材瘦长、总是衣着邋遢，这与他在卡文迪什实验室和克里克共用的简陋住所（The Hut）相得益彰。

几十年后，他那乱蓬蓬的头发已经花白稀疏，走路时依旧步履蹒跚，当有人或某事吸引他的注意时，他常常会笨拙地偏离原有的路径。

年轻时，他曾为自己的单身状态而苦恼，并毫不讳言正在寻找一位妻子。

他的寻觅在1968年结束，当时年近40岁的他与伊丽莎白·刘易斯（Elizabeth Lewis）结婚，她当时是哈佛大学拉德克利夫学院一名19岁的大二学生。

他们育有两个儿子，鲁弗斯和邓肯。

在2003年接受《卫报》采访时，沃森谈及鲁弗斯的严重精神疾病，称其为一种「遗传上的不公」。

他常说，儿子的病是他加入基因组计划的「一个巨大动力」。

他的妻子是一名建筑保护主义者，他的两个儿子和一个孙子在他身后健在。

多年来，沃森以挑战科学正统以及鲁莽、刻薄甚至偏执的直言不讳而闻名。

2007年，他在接受伦敦《星期日泰晤士报》采访时表示「对非洲的前景感到悲观」，因为「我们的社会政策是建立在一个事实上，即他们的智力与我们相同——然而所有的测试结果都表明并非如此」。此言一出，随即引发轩然大波。

在为美国公共广播公司（PBS）「美国大师」系列拍摄的个人纪录片中，他在镜头前再次重申了这一论断。

当该片于2018年播出后，冷泉港实验室作为回应，撤销了沃森博士当时仍保留的荣誉头衔。

410万美元出售：一枚诺贝尔奖章

2014年，沃森在佳士得拍卖行将自己的诺贝尔奖章付诸拍卖，称所得款项将用于供养家人及支持科研。

但也有猜测认为，此举是他对他认为已抛弃他的科学界的一种反抗姿态。

俄罗斯亿万富翁阿利舍尔·乌斯马诺夫（Alisher Usmanov）以410万美元拍下了这枚奖章——然后又将其归还给了他。

2007年，沃森成为世界上第二个完成全基因组测序的人。

第一位是J·克雷格·文特尔（J. Craig Venter），他作为塞莱拉公司（Celera Corporation）总裁，曾启动了一个与政府项目竞争的人类基因组测序计划。

两人都将自己的基因组数据提供给研究人员使用。

如今，商业公司已向公众提供基因组测序服务。

而双螺旋结构也已深入流行文化。

它的形象出现在从珠宝到香水的各类商品上，以及加蓬和摩纳哥等国发行的邮票上。

艺术家萨尔瓦多·达利曾将其融入画作，表演团体「蓝人组」（Blue Man Group）也在他们的演出中使用这一形象。

它还在无数出版物中被复制，但方向常常是错的——这个错误如此普遍，以至于有研究人员专门为此建立了网页。

DNA的正确结构是一个右手双螺旋（right-handed helix），由沃森和克里克在1953年确定。

但在流行文化、广告、影视、甚至教科书插图中，常常会被画成左手螺旋——也就是螺旋方向反了。

沃森留下了巨大的科学遗产——他在DNA结构上的开创性工作；他在人类基因组测序这一史上规模最大、意义最重大的国际科学项目之一中的创始领导地位。

他所激励的一代研究人员；以及他在冷泉港实验室的贡献，该实验室如今已是世界顶尖机构，其教职员工和合作者中不乏诺贝尔奖得主。

他的著作，尤其是《双螺旋》，无疑将与生物学研究共存，为后人所阅读。

双螺旋到AI：遗传时代的延续

沃森一生的研究揭示了生命的分子蓝图，而七十年后，AI正重新定义我们解读这份蓝图的方式。

自从1953年的双螺旋模型揭示遗传信息的复制原理，人类便开始从显微镜走向算法，从实验台走向算力中心。

AI系统如今能够在几小时内完成过去需数年的人类基因组分析；由DeepMind开发的AlphaFold和其后继模型，已经预测出几乎所有已知蛋白质的三维结构，让分子生物学跨入了一个新的时代。

AI不仅加速药物研发、癌症突变识别，也在利用海量基因组数据探索生命的进化规律。

然而，这种力量也再次提出伦理与责任的命题——算法中的偏见、数据的不平衡、隐私的边界，都让科学家面对与沃森当年相似的拷问：当知识超越时代，如何确保它被正确地理解与使用？

在DNA发现的余晖下，AI已成为人类探索生命本质的下一支「探针」。

而沃森的故事提醒我们，科学的伟大不仅在于揭示真相，更在于我们如何面对真相。

参考资料：

https://www.nytimes.com/2025/11/07/science/james-watson-dead.html