ใครถ่าย “ภาพถ่ายหมายเลข 51” และถ่ายอย่างไร
เราไม่สามารถถ่ายภาพโมเลกุลดีเอ็นเอได้ เพราะมันบางกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้หลายร้อยเท่า จึงต้องฉายรังสีเอกซเรย์ผ่านมัน ลำแสงจะผ่านเส้นใยบางเฉียบที่ดึงออกมาจากสารละลายหนืด กระเจิงไปตามอะตอม และทิ้งไว้บนฟิล์มไม่ใช่ภาพของโมเลกุล แต่เป็นรอยพิมพ์ของมัน ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มจุด เราสร้างรูปร่างของโมเลกุลกลับคืนมาได้จากตำแหน่งของจุดเหล่านั้น
ภาพถ่ายหมายเลข 51 ถ่ายในเดือนพฤษภาคม 1952 โดยเรย์มอนด์ กอสลิง นักศึกษาปริญญาโท เขาใช้เครื่องมือของโรซาลินด์ แฟรงคลิน ใช้วิธีการของเธอ และทำงานภายใต้การดูแลของเธอ สิ่งสำคัญไม่ใช่การถ่ายภาพเอง แต่เป็นสภาวะในการถ่าย ในอากาศแห้ง เส้นใยจะหดตัวเป็น รูปแบบ A ที่หนาแน่นและมีลวดลายยุ่งเหยิง แฟรงคลินเรียนรู้ที่จะรักษาความชื้นในห้องให้สูง ทำให้เส้นใยยังคงยืดตัวอยู่ใน รูปแบบ B ซึ่งมีจุดน้อยกว่า แต่สามารถอ่านความหมายได้แทบจะโดยตรง การเปิดรับแสงแต่ละครั้งใช้เวลาประมาณ 60 ชั่วโมง
ชื้น:กากบาทของรูปแบบ B ชัดเจน
ความคมชัดของลายภาพเอกซเรย์ตามความชื้นของเส้นใย
ทำไมกากบาทบนฟิล์มจึงหมายถึงเกลียว
คุณน่าจะเคยเห็นภาพนี้:กากบาทเฉียงพร่ามัวที่เกิดจากกลุ่มจุด การกระเจิงจากเกลียวใดๆก็ตามจะปรากฏเป็นกากบาทบนฟิล์ม ไม่ว่าจะเป็นเกลียวของสกรูหรือสปริง มุมระหว่างแขนของกากบาทบอกว่าเกลียวนั้นขดแน่นแค่ไหน ระยะห่างระหว่างแถวจุดในแนวนอนบอกความยาวของการหมุนครบ 1 รอบ ส่วนจุดเข้มด้านบนและด้านล่างบอกระยะห่างระหว่างขั้นที่อยู่ติดกันภายในเกลียว แถวที่ 4 ซึ่งหายไปหมายความว่ามีสายอยู่ 2 สาย และทั้งสองสายเลื่อนเหลื่อมกัน
ภาพถ่ายไปถึงวัตสันและคริกได้อย่างไร
ในเดือนมกราคม 1953 มอริซ วิลกินส์ ซึ่งทำงานอยู่ที่วิทยาลัยเดียวกัน นำภาพถ่ายนี้ไปให้เจมส์ วัตสันดู โดยไม่ได้ถามแฟรงคลินก่อน ในเดือนกุมภาพันธ์ รายงานภายในของห้องปฏิบัติการที่มีข้อมูลการวัดของเธอก็ไปถึงคริกด้วย ภายหลังวัตสันเขียนว่า เขาเข้าใจประเด็นสำคัญแทบจะทันทีที่เห็นกากบาท หลังจากนั้นพวกเขาเหลือเพียงต้องหาตัวเลขให้ได้
วันที่ 25 เมษายน 1953 วารสาร Nature ตีพิมพ์บทความ 3 ฉบับต่อกัน ได้แก่ แบบจำลองของวัตสันและคริก ผลงานของวิลกินส์กับเพื่อนร่วมงาน และบทความของแฟรงคลินกับกอสลิงที่มีภาพถ่ายดังกล่าว จากภายนอก ทั้ง 3 ฉบับดูเหมือนเป็นผลการค้นพบที่เป็นอิสระจากกัน ผู้สร้างแบบจำลองอ้างอิงข้อมูลที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ของแฟรงคลิน แต่การอ้างอิงนั้นไม่ได้แสดงว่าแบบจำลองถูกสร้างขึ้นจากข้อมูลดังกล่าว และแฟรงคลินเองก็เข้าใจความหมายของภาพถ่ายนี้:ร่างบทความของเธอเกี่ยวกับสาย 2 สายลงวันที่กลางเดือนมีนาคมของปีเดียวกัน แฟรงคลินเสียชีวิตในปี 1958 ซึ่งเป็นเวลา 4 ปีก่อนการมอบรางวัล
ใครบ้างที่ร่วมรับรางวัลโนเบลปี 1962 จากการค้นพบโครงสร้างดีเอ็นเอ
ทำไมฟิล์มจึงปรากฏเป็นกากบาทเมื่อดีเอ็นเอมีรูปร่างเป็นเกลียว
ทำไมจึงต้องรักษาความชื้นสูงขณะถ่ายภาพดีเอ็นเอ
แหล่งอ้างอิง
- Nature,25 เมษายน 1953:บทความ 3 ฉบับ ได้แก่ วัตสันและคริก วิลกินส์กับผู้เขียนร่วม และแฟรงคลินกับกอสลิง ภาพถ่ายหมายเลข 51:คิงส์คอลเลจลอนดอน เดือนพฤษภาคม 1952
ถัดไปในซีรีส์ “ผู้หญิงในประวัติศาสตร์”
ฉบับเต็มบนเว็บไซต์ 2 บทความ และอีก 2 บทความในแอป
