誰拍下了「照片 51」?怎麼拍的?
DNA 分子無法直接拍攝:它比可見光的波長細上數百倍。因此,研究人員會用 X 光穿透它。光束穿過從黏稠溶液中拉出的極細絲線,在原子上發生散射,最後留在底片上的不是分子的影像,而是它的印記,也就是一組斑點。研究人員便根據斑點的位置,還原出它的形狀。
編號 51 的照片由研究生雷蒙德.戈斯林於 1952 年 5 月拍攝,使用羅莎琳德.富蘭克林的設備和方法,並在她的指導下進行。關鍵不在拍攝本身,而在拍攝條件。在乾燥空氣中,絲線會收縮成圖樣複雜的緊密A 型。富蘭克林學會讓腔室保持高濕度,絲線便維持拉伸的B 型:斑點較少,但幾乎可以直接讀出其中的資訊。一次曝光約需 60 小時。
潮濕:清晰的 B 型十字
X光圖樣的清晰度與纖維濕度的關係
為什麼底片上的十字代表螺旋
你應該看過這張圖:由斑點組成的模糊斜十字。任何螺旋結構的散射都會在底片上形成十字,不論是螺絲還是彈簧;斑點形成的角度則顯示它纏繞得有多緊。斑點水平排列的各列之間的距離,代表一圈螺旋的長度;上下方的深色斑點,則代表內部相鄰階梯之間的間距。缺少的第 4 列表示有兩條鏈,而且彼此錯開。
這張照片如何到了華生和克里克手上
1953 年 1 月,在同一所學院工作的莫里斯.威爾金斯把照片給詹姆斯.華生看;沒有人詢問富蘭克林。2 月,克里克又取得了一份包含她測量結果的實驗室內部報告。華生後來寫道,他幾乎在看到十字的當下就明白了關鍵,接下來只需要那些數字。
1953 年 4 月 25 日,《自然》連續刊登了 3 篇論文:華生和克里克的模型、威爾金斯及其同事的研究,以及富蘭克林和戈斯林附上那張照片的論文。從外界看來,這像是 3 項彼此獨立的成果。模型作者引用了富蘭克林尚未發表的資料,但從引用中看不出模型是建立在這些資料之上。而且,她自己也理解那張照片:她關於兩條鏈的論文草稿,日期是同年 3 月中旬。富蘭克林於 1958 年去世,比頒獎早了 4 年。
1962 年因 DNA 結構而共同獲得諾貝爾獎的是誰?
DNA 呈螺旋形狀時,為什麼底片上會出現十字?
拍攝 DNA 時,為什麼要維持高濕度?
來源
- 《自然》,1953 年 4 月 25 日:3 篇論文,分別由華生和克里克、威爾金斯及共同作者、富蘭克林和戈斯林發表。照片 51,倫敦國王學院,1952 年 5 月。
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