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20世纪的科学怪杰鲍林-第38部分
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喜讯终于不期而至。鲍林从英国的一家名为“科托尔兹”的人造纤维制造公司获得了新的资料。该公司的研究人员成功地生成了完全是人造的多肽链，构成这种多肽链的只有一种类型的氨基酸。与自然角蛋白相比，这种人造多肽链的特性，在某些方面完全一样，而在另外一些方面又有显著的不同。科托尔兹公司的科研人员发现，他们生成的人造链就像装在一个盒子中捆在一起的许多铅笔——在鲍林看来，这就是一种螺旋结构的证据，其总体形状就像一根细长的柱体——他们还发现，在这种链的长度方向上似乎存在着氢链。当然，最好的消息来自这组研究人员提供的极为洋细的X射线图：这种新型纤维并没有显示出5。1埃的反射。
鲍林非常兴奋。看来，这就是一种螺旋结构——更精确地说就是一个“螺旋”，此时，鲍林已经开始使用这一名称。这个用语是鲍林读博士后时的一位同学杰克·杜涅兹首先提出并建议他采用的——尽管仍无证据可以用来说明那个使人伤透脑筋的距离到底是多大。也许在自然角蛋白中那5。1埃反射并不如大家所想象的那么重要，也许那只是一种人为的现象，或者是自然角蛋白中某一更高层次结构造成的结果。总之，他不予理会是很有道理的。鲍林和科里又重新振作起精神，继续进行模型的制作，构造出两种螺旋的最终形式。鲍林将其紧密的一种称为阿尔法螺旋，松散的一种称为你玛螺旋。鲍林和科里还将两种丝状的扩展结构定名为片层。
一条新闻在加州理工学院传了开来：鲍林的研究组正在精细地建造蛋白质的模型。这引起了理工学院那些生物学家的注意。那年冬天，。鲍林在一次研讨会上向他们阐述了自己的思想。科克霍夫实验室的大型报告厅内座无虚席，在场听众议论纷纷。“每个人都清楚这将成为一个非常令人注目的热点问题，”生物学教授雷·欧文回忆道。
像往常一样，鲍林绘声绘色地作了演讲。助手们肩背手扛着各种各样的支架，簇拥着他走进了报告大厅。有一件高高的物品用布遮盖着，上面还系着一根绳子，好像是即将揭幕的一座塑像。大家都知道那就是“模型”。鲍林开始讲演，首先一一介绍了蛋白质结构的基本情况，同时还画出一些图形，说明氢链和平面肽链的重要作用。他手持一堆孩子们玩耍用的软塑料珠子，劈里啪啦地将它们一一装配起来，从中可以看到各个氨基酸是怎样连接起来的。作了必要的介绍以后，他起身走向这一模型，从衣袋里取出一把折刀并将其打开，像是要割断那根系着的绳子。听众中不少人从座位上欠起身来，瞪着眼睛注视着即将发生的一幕。此时，鲍林这位表演大师，似乎想起了什么事情，动身退回原处。大家又坐回自己的位置。鲍林注意到这一做法所产生的某种效果，数次重复了这套把戏。“他的确铺设了大量悬念，”欧文说道。
随后，鲍林已经感到心满意足，双手一挥，幕纱揭开：一具色彩缤纷、美丽动人的模型显露在人们的面前。这就是他为蛋白质设想的那种紧密的螺旋结构，也就是所谓的阿尔法螺旋。在场听众中许多人是第一次亲眼目睹一种立体式的分子模型，而且是如此气派。模型看上去“栩栩如生”，一个个原子被漆成鲜红色、白色和黑色，井井有序地装配在一起，相互盘绕和弯曲，形成了一根粗壮的滚花状柱子。螺旋中，一条条微微伸展的曲线清晰可见，一个个原子历历在目；各个部件深浅不一，轻重有度，错落有致，显示出来的视觉效果使任何别的模型都相形见细。鲍林主观想象的化学结构得到了逼真的体现，引来了在场听众阵阵惊叹之声。鲍林在结束讲演时，列举种种证据，表明这种结构在许多天然材料中都是存在的。此后，加州理工学院的教授和学生纷纷上前与鲍林握手，问这问那，仔细察看和抚摸这个螺旋模型。
科克霍夫研讨会上那样的讲演就像去外地巡回展示的预演，使鲍林在撰写详细论文之前有机会回答各种各样的质疑。不过，他并未听到实质性的批评意见，看来，大家的印象都非常深刻。鲍林对自己设想的结构，特别是对阿尔法螺旋，心里更加有底了。
随着自信心日渐增强，鲍林和科里在1950年和1951年之交的整个冬天，一直在忙于扩大战果，为其他蛋白质，如胶原蛋白、羽铀。胶含蛋白、肌肉蛋白等，寻找结构，其中不少蛋白质在其更加复杂的结构中包含阿尔法螺旋的成分。两人的合作形成了一套固定的程式：鲍林提出结构的基本设想，科里就将这种设想细致而又精心地制成精确完美的模型。有时，两人在一起谈论那些粗糙的地方，科里的工作可能会显示出鲍林设想中还有薄弱的地方，随后两人再在一起对这些地方作进一步的润滑和修饰。就这样，一种又一种结构找到了自己的位置，成功的消息也在世界上不胫而走。在卡文迪什，布拉格小组的研究人员原先并没有重视鲍林和科里先前在《美国化学学会学报》上刊载的那篇晦涩难懂的注记，他们一直在等待鲍林发表更加详细的论文。而在纽约，1951年2月，韦弗却急于了解这一联串突破的详细情况，他向鲍林的实验室派去了一位熟悉蛋白质研究的洛克菲勒基金会官员，他的名字叫鲁密斯。鲁密斯发现，这个实验室是一个大胆想法层出不穷的地方。“无疑，鲍林这个人想象力丰富，雄心勃勃，智慧过人，”鲁密斯与鲍林相伴只有一天，就在自己的日记中写下了这样的话。“但是，他在有些情况下（比方说，‘人造抗体’），已经偏离航道，他的许多激励人心的图片、模型等等，在很大程度上也许只是凭空的主观想象，尚难算作牢靠合理的科学创造。”
广阔前景
偏离了航道！鲍林也许可以接受这种说法。他在某些层次上的确在碰运气。科托尔兹公司的数据所显示的很可能只是人造多肽的一种奇异特性；试验中找不到5。1埃这一反射数据的踪影，这一现象也许与真实的蛋白质毫不相干，对鲍林的模型进行X光反射试验似乎永远也不会得到这样的结果。对此，鲍林仍然无法作出令人信服的解释。尽管存在这一差异，他还是决心向前迈进，他要碰一碰自己的运气。而在这个问题上，布拉格的研究小组是决不会贸然行动的。在卡文迪什，他们循规蹈矩地运用所得数据，根据照相底板上的斑斑点点构筑有关模型。但是，在帕萨迪纳，X射线设施较差，研究晶体学的人员也较少，因此只能够靠碰运气致胜。他们大胆地在鲍林挑选的层次上玩这场游戏。对蛋白质的分子结构进行分析，运用的模型要比别人用过的模型复杂成千上万倍，精确度却要达到一埃的十分之一或百分之一。在没有可靠数据作为后盾的情况下，换了别人，都一定会像布拉格那样退避三舍而不敢轻举妄动。
但是，鲍林是独一无二的。人居中年，在人生的这段时间里，许多科学家已经满足于躺在年轻时取得的成就上，开始涉足行政管理。然而，鲍林却更加雄心勃勃，精力旺盛，他比以前更加自信了。
事实证明，自信心是决定性因素。鲍林对自己掌握的化学知识深信不疑；他对这门学科的来龙去脉比世界上任何人都理解得更为透彻。在化学的各个分支中，他最清楚原子是怎样构成分子的。他的全部化学知识告诉他，阿尔法螺旋以及他设想的其他蛋白质结构都是正确的。这些结构是他们根据可靠的原理构筑出来的；成年累月精心制作模型的工作已经证实了他们的能力。到底相信自己——相信自己解决大分子问题时所采用的策略，相信自己摸索规律和建造模型时所采用的随机性方法——还是相信X光照片上的斑斑点点？他有选择的自由。他最终还是选择了相信自己。
信息对于鲍林来说是不可缺少的。由于政治上感受到愈来愈多的麻烦，他不得不反省一下自己在那个领域里的一些信念；他已经面临着这样的抉择：要么坚持自己的信念，要么在一个调查委员会面前低头。他还是选择了坚定——与此同时，他仍在想方设法避免受到蔑视调查的指控。道高一尺，魔高一丈。他毫不动摇，对自己充满信心。他问心无愧。他在这场游戏中处于上风，根本就没有退却之意。在他就要揭开生命奥秘的关头，他是决不会退却的。
1951年2月28日，正值鲍林50岁生日。鲍林吹灭了下属为他烤制的生日蛋糕上插着的蜡烛，接受了同事们的良好祝愿，然后向《国家科学院学报》寄去了一篇论文的手稿。此文题为“蛋白质结构：多肽链的双氢链螺旋结构”，作者署名为鲍林、科里、布兰逊。这篇论文完整而又非常详尽地描述了阿尔法螺旋和伽玛螺旋的结构。
在等待这篇论文正式发表的时间里，鲍林的情绪兴奋异常，喜悦之情溢于言表，逢人总免不了要吹上一番，叙说这一研究工作是多么重要，他们的成果具有怎样的独创意义。“我们预测的结构与文献中介绍的他人成果不同，差别就在于我们的结果非常精确，而他人的成果则多少有些模糊不清之处，”鲍林在寄出论文后的几天里写信给韦弗时这样说道。‘哦认为，在一定意义上，这一结果标志着蛋白质结构问题已得到最终解决。“韦弗也感到非常高兴，自己在这二十年里对鲍林的资助总算没有白费，因此，他立即派遣洛克菲勒基金常驻记者和出版人乔治·格雷到加州理工学院采访，为基金受托人准备一份全面的报告。格雷发现，鲍林是一位非常理想的作者，一位懂得怎样使用平易生动而又丰富多彩的语言来介绍自己研究工作的科学家。（”我可以设身处地地将自己看作为原子，“鲍林对他说道。”我问自己，要是我是一个碳原子或钠原子，我将会做些什么。“）韦弗开始重新考虑，要不要为加州理工学院的化学和生物学追加几百万美元的资助。鲍林在论文尚未刊出以前，还曾写信给《科学美国人》杂志编辑丹尼斯·弗拉纳根，称他和科里已经攻克蛋白质结构的难题，同时还加上了一句：”在我看来，这是最近25年、或许是最近50年里这一领域中迈出的最为重要的一步。“弗拉纳根迅速回信，索取有关这颗”重磅炸弹“的更加详细的资料，同时还请求鲍林为这家杂志写一篇关于蛋白质结构的文章。
第一篇论文只不过是引子而已。看来，关于阿尔法螺旋和伽玛螺旋的结果一旦发表，问题得到解决，一直萦绕在他头脑中的其他蛋白质结构问题解决的思想也就非常清楚了一切事物都开始各就各位。他和科里一起，整个3月份都花在撰写有关蛋白质结构的其他几篇论文上。“目前我已忙得不可开交，几乎双脚着地的时间也没有了，”鲍林在3月中旬给一位他从前的学生的信中这样写道。“连续不断日以继夜地工作，几乎到了废寝忘食的地步。”从二十年前寻找化学键的早年岁月算起，这是他从事的最为舒心的科学研究。对于这一成果，连他本人都感到惊奇不已。
4月初，鲍林和科里又向《国家科学院学报》寄去了一组论文。这是20世纪科学史上最不寻常的几组论文之一。这组论文共有七篇，几乎戏剧性地占去了该刊5月号的全部版面。这几篇文章对蛋白质的片层结构作了详尽的论述，为羽轴找到了一种新的模型，提出了关于人造多肽、球状蛋白和肌蛋白的新的思想。对于鲍林来说，最为令人激动的是，为肌腱中的一种重要蛋白——胶原蛋白，找到了他所说的“一种使人目瞪口呆的结构”。他相信，在胶原蛋白中，有三个螺旋相互盘绕，形成了一根单一的腱索。
世界上任何一位研究蛋白质的学者，马上都会体会到鲍林这一研究所具的深远意义。鲍林设想的这些结构非常完整，而且又极为详尽。这是一个研究领域，诸多现象以前从来没有见过，而现在，一下子什么事情都冒了出来：就像一位学者，毕生都在从事某一项可敬的研究工作，有朝一日，突然柳暗花明，奇思犹如泉涌，结出硕果累累；又像一位作曲的音乐家，在同一天时间里一口气创作出七部交响曲来。
在英国，布拉格刚刚读到这些论文，就像中了邪一样，一头冲进了亚历山大·托德在剑桥的化学系办公室。托德是一位著名的有机化学家，也是鲍林的老朋友。托德在此之前从来就没有在剑桥大学这个地方见到过这位名叫劳伦斯·布拉格的人。他马上就注意到这位物理学家涨得通红的面孔，同时也看到了他抓在手里的东西——鲍林的论文。“我对他说，我能在化学系办公室见到他非常高兴，问他是什么东风将他吹来的，”托德回忆道。布拉格“头脑处于某种发热的状态”，想要知道在鲍林的螺旋结构和他本人早先提出的模型之间人们该如何作出抉择。托德在此之前已经读过鲍林的手稿，因此直言他肯定要选鲍林的结果，因为其中的肽链具有平直的特性。而布拉格声称，肽链不可能是平面链，此时，托德向他介绍了有关共振结构和多链特点的知识。“要是你以前向我核对，我肯定会把这些情况给你说清楚，”他说道。布拉格感到十分尴尬，动身返回物理系去了。
“我敢断言，他并未仔细地读过《化学键的本质》一书，”鲍林从托德那里听到这件小事时得意地说。
佩鲁茨利用一个星期六上午，一口气读完了鲍林和科里合写的全部论文，随后，他就一头钻进了自己的实验室。要是加州理工学院这些学者的结果是正确的话，那么在阿尔法螺旋的每一圈里就应当有3。7个氨基酸，在链长方向上每一个氨基酸所占的距离是1。5埃。在蛋白质骨架上，这种氨基酸重复的距离应当在X射线图上有所显示，然而，1。5埃这个尺寸太小，因此，一定要有特殊的试验才能分辨清楚。不过，做这种试验还是值得的，因为在为阿尔法角蛋白设想的许多结构中，只有鲍林的螺旋结构才会在感光底片上留下特殊的斑点；其功能就像是阿尔法螺旋留下的“指纹”。佩鲁茨在他的X光射线设备中放置了一根马鬃，在其周围围上了一圈感光胶片，以便拍摄预期的反射现象。他按下了快门。底片冲出来之后，他马上扫视了整个画面。一点不错：就在照片的远端边缘，看到了一个模糊的斑点。这一反射现象表明存在着每隔1。5埃重复一次的结构性现象。佩鲁茨又将一根豪猪刺进行X光照射试验，同样也发现了这一反射现象。他后来又对人造多肽和血红蛋白作了同样的测定。他甚至还在若干年前拍摄的蛋白质X光照片的远端边缘发现了这种斑点，然而他们以前并没有对此加以注意。佩鲁茨是一位很不寻常而且毫无自私心理的学者，他在证实别人的研究成果时，就像是对待自己的发现一样，感到非常高兴。他在给鲍林的信中写道：“这一预测得到证实、并在血红蛋白的试验中最终找到了有关的反射迹象，这是我毕生最最令人激动的发现。”随后，他发表了证实这些结果的具体资料，其结论是：“发生反射的间距是对其他各种模型的否定，但与鲍林、科里和布兰逊关于3。7个残基螺旋的理论是完全吻合的。”佩鲁茨还援引了帕萨迪纳研究小组得到的其他数据，他继续写道：“再也没有必要怀疑他们的结构是否正确了。”
到了6月，布拉格根据在自己的工场里得到的证据，承认阿尔法螺旋也许具有某种合理性——尽管用它仍然无法解释天然角蛋白为什么给出的是5。1埃的反射——他还致函祝贺鲍林的论文，特别是关于阿尔法螺旋的那篇论文，称此文开辟了“广阔的前景”。使鲍林感到非常欣慰的是，他的竞争对手写下了这样的话：“我认为，这是在认识蛋白质的过程中非常真实而又至关重要的进展，为此我衷心地向您表示最最热烈的祝贺。”但是，超越阿尔法螺旋的“广阔前景”到底是什么样子，此时尚没有定论，研究蛋白质的英国学术界开始一篇一篇深入细致地钻研鲍林撰写的其他论文。
错误百出，用心险恶
1951年上半年，鲍林在蛋白质结构的研究方面花费了大量的时间，相对来说，他过问政治的时间就很少了。然而，在那些以追查公众生活中赤色分子为业的人看来，这可算不了什么。在联邦调查局、特尼委员会和众议院非美活动调查委员会之间，情报是相互交换的，因此，鲍林已经成为内定的美国知名人士中，在每一个调查委员会的共党嫌疑分子名单上都是首当其冲的人物。在1951年这段时间里，每当提及科学界或和平运动中赤色颠复活动时，鲍林总是首先受到指摘和攻击的一个人。反共的通讯刊物《警惕》用了三期的篇幅向读者通报了鲍林在加州教育调查委员会出庭的情况，并且还不厌其烦地罗列了他公开露面的情况。
4月1日，也就是鲍林和科里寄出七篇有关蛋白质的论文供发表的那一天，众议院非美活动调查委员会点名指摘鲍林是“让美国放下武器和失败运动”中最活跃的美国人之一，因为他参加了一场虚伪的“共产党和平攻势”。在这一指控中并没有什么新鲜的东西——证据是已经公开的一份左翼团体的名单和鲍林参加活动的的记录——但是，这次攻击的火力更加猛烈了。“他的活动的全部记录……表明，莱纳斯·鲍林博士首先热衷于让许多团体利用他所取得的科学成就，这些团体都俯首贴耳地听从美国共产党和苏联的指挥”，众议院非美活动调查委员会发表的一份新闻公报这样说。“1946年以来，鲍林教授丝毫都没有偏离对共产主义事业的这种类型的忠诚。”为了回答这一类攻击，鲍林对记者说：“对于我所注意到的每一次和平运动，我在不同程度上都把自己看作为其中的一员，我将继续顺应自己的良心和吩咐竭尽自己的努力。”
这一指控在报纸上头版登出来以后若干天，鲍林打开了一封来自西弗吉尼亚马歇尔学院院长的来信，这位院长在信中表示遗憾地收回向鲍林发出的给有关领域科学家作一次讲演的邀请。这位院长写道，问题当然不在于鲍林的政治信仰，而是因为这可能引发当地公民的“强烈抗议”，从而有可能使鲍林夫妇陷于不必要的窘境。然而，鲍林却不买账。“您竟然使用这种方式行事，为此我深表不满，”他在信中这样回敬对方。他建议对方重发邀请，后来就再也没有收到对方的回音。
在跑林看来，更欠公正的当推夏威夷大学校务委员会委员们的行为了。他曾被安排为该校一幢新的化学大楼落成典礼剪彩，但是校务委员会受到该州反颠覆官员的警告。这些官员声称，他们从加利福尼亚的同行那里收到了特尼委员会关于鲍林的一份档案材料。于是，校务委员会迫使化学系撤回了对鲍林的邀请。鲍林是从一位记者那里得知这一消息的，他同样直言不讳地提出了自己的批评意见：“我非常吃惊，堂堂一所大学的校务委员会，本来应当是由一些志士仁人组成的，然而这个机构竟然可以不向对方指控就审判一个人，并公开宣布这个人有罪，而且根本就不给人家申诉的机会。”当这一争议公之于报端时，媒体派人找到杜布里奇了解他的意见，这位校长守口如瓶，只说他看不出这一问题与加州理工学院有什么相干。
静下心来以后，鲍林给夏威夷大学校务委员会去了一信，对他们的行为表示“强烈的愤慨”。“你们认为，一个美国人，坚持自己的独立主张，不愿受人支配，反对颐指气使的官员指手画脚。就成了非美国人了吗？”他这样写道。“我不这样看。我想，这种人与那些不表示反对态度的人相比，更加具有美国人的气质。”他随信还附上了一份有关自己政治信仰的声明——其中也提到他拒绝参加共产党一事——他要求对方重新发出邀请，并且暗示，要是对方不这样做，他将诉诸法律。但是，该校校务委员会仍然坚持自己的立场。
不管怎样，鲍林还是决定到这个群岛去走一趟。此时正值度假的美好时光。他的几篇关于蛋白质的论文刚刚刊出，政治气候也在升温，他需要休息一下了。况且，到夏威夷去也是表明自己鄙夷和不满的一种方式。“我想，到檀香山去还是值得的。到那里可作几次科学讲座，同时也可向这个群岛的居民表明，夏威夷大学校务委员会撤回对我的邀请是犯了多大的错误，”他在给朋友的一封信中这样写道。他说服了美国化学学会夏威夷分会邀请他作一系列讲演，于5月底带着爱娃·海伦一道飞到了檀香山。这次旅行终于成了一个非常令人高兴的转折点。每次讲演都受到一批批热情洋溢的科学家的热烈欢迎。大家都急切希望了解他的最新发现。讲演完毕后，许多人上前与鲍林握手，感谢他蔑视有关方面的狭隘偏见所显示出来的勇气。檀香山报界也站在鲍林一边，开始质问夏威夷大学校务委员会为什么采取那样的行径。
这对鲍林是一个很大的鼓舞。看来，在一段较短的时间里，由丁奋起坚持
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