科學(xué)巨星的隕落

羅躍嘉

“只有尼克松才能打開與中國的外交僵局；同樣的，也只有克里克才能使意識成為合法的科學(xué)對象”

——霍根

7月28日，著名生命科學(xué)家、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一弗朗西斯·克里克與世長辭，20世紀(jì)的一顆科學(xué)巨星隕落了。

僅僅幾天之前，在北京召開的全球華人生物科學(xué)家大會上，克里克的名字還不停出現(xiàn)在來自世界各地的生物學(xué)家的報(bào)告中——在現(xiàn)代生物科學(xué)尤其是生命科學(xué)中，幾乎任何一項(xiàng)研究都離不開DNA，而DNA與克里克的名字是緊密聯(lián)系在一起的。

他的逝世引起了全球生命科學(xué)界人士的強(qiáng)烈反應(yīng)，科學(xué)家們紛紛發(fā)表聲明，追憶和悼念這位偉大的生物醫(yī)學(xué)奠基人，稱這是“科學(xué)界的一大損失”。悼念他的不但有全球各地的生物學(xué)家，還包括許多心理學(xué)家、認(rèn)知科學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家，他們都為克里克的辭世痛心不已——他晚年在腦與認(rèn)知科學(xué)，特別是意識問題的研究方面，也取得了卓越的成就。

從水雷研究專家到大生物學(xué)家

1916年6月8日，弗朗西斯·克里克出生在英格蘭北漢普頓市。幼時的克里克便對科學(xué)問題充滿好奇和疑問。

他曾在倫敦大學(xué)學(xué)習(xí)物理，二戰(zhàn)的爆發(fā)使他被迫中斷攻讀博士的學(xué)習(xí)，來到英國海軍部研究制造水雷。二戰(zhàn)后，他對“生物與非生物的區(qū)別”產(chǎn)生了濃厚興趣，但那時他在生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)以及晶體學(xué)方面都沒有什么基礎(chǔ)，在此后的幾年里他花了大量的時間自學(xué)這些知識，完成了從物理學(xué)家到生物學(xué)家的轉(zhuǎn)變。這是他的第一次學(xué)科領(lǐng)域轉(zhuǎn)換。

1947年，克里克進(jìn)入劍橋大學(xué)的斯坦格威斯實(shí)驗(yàn)室參與研究工作。隨后又加入劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。他的學(xué)術(shù)生涯的一個重要轉(zhuǎn)折是1951年與美國科學(xué)家詹姆斯·沃森的相遇。由于有著一致的研究興趣，兩人可說是一拍即合。盡管他們都在做著蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的研究工作，但兩人都對“基因到底是什么”感興趣，他們深信一旦解讀了DNA的結(jié)構(gòu)，對搞清遺傳的真相將很有幫助。

1952年，美國化學(xué)家鮑林發(fā)表了關(guān)于DNA三鏈模型的研究報(bào)告，這種模型被稱為α螺旋。沃森與威爾金斯、富蘭克林等討論了鮑林的模型。威爾金斯出示了富蘭克林在一年前拍下的DNAX射線衍射照片，沃森看出了DNA的內(nèi)部是一種螺旋形的結(jié)構(gòu)，他立即產(chǎn)生了一種新概念：DNA不是三鏈結(jié)構(gòu)而應(yīng)該是雙鏈結(jié)構(gòu)。

他們繼續(xù)循著這個思路深入探討，先在理論上得出一個共識：DNA是一種雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)。隨后沃森和克里克立即行動，在實(shí)驗(yàn)室中聯(lián)手開始搭建DNA雙螺旋模型，終于在1953年3月7日，將他們想像中的DNA模型搭建成功了。

1953年4月25日，克里克和沃森合作在頂級的《自然》雜志上發(fā)表了一篇名為“核酸的分子結(jié)構(gòu)--DNA的一種可能結(jié)構(gòu)”的論文。他們的論文被譽(yù)為是“生物學(xué)的一個標(biāo)志，開創(chuàng)了新的時代”。在此基礎(chǔ)上，克里克進(jìn)一步分析了DNA在生命活動中的功能和定位，提出了著名的中心法則，由此奠定了整個分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。克里克還和弗農(nóng)·英格冉姆(Vernon-Ingram)一道，發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)在決定蛋白質(zhì)特性上的作用，因此被譽(yù)為“分子生物學(xué)之父”。

由于沃森、克里克和威爾金斯在DNA分子研究方面的卓越貢獻(xiàn)，1962年，他們?nèi)朔窒砹酥Z貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。

花甲之年轉(zhuǎn)向意識研究

當(dāng)我們回憶克里克時，首先想到的當(dāng)然是他的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。然而，他那與生俱來的好奇心使他沒有把興趣一直停留在一個問題上。

自DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被揭示后，在現(xiàn)代生命科學(xué)中，需要解決的基礎(chǔ)理論只剩下生命的起源、意識的產(chǎn)生和生命發(fā)育過程三個問題，而對意識問題的揭示，則成為了生命科學(xué)的最后一個堡壘。

1966年，當(dāng)生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)輪廓已經(jīng)被清楚地勾畫出來之后，克里克認(rèn)為是將興趣轉(zhuǎn)向神經(jīng)科學(xué)、尤其是“意識”問題的時候了。1976年，他來到位于風(fēng)景如畫的加州圣迭戈的索爾克生物研究所，開始從事對腦和意識的研究——這時他已經(jīng)60歲，開始科學(xué)生涯的第二次領(lǐng)域大轉(zhuǎn)換。

他在科學(xué)史上第一次明確提出用自然科學(xué)的辦法可以解決意識問題。因此，霍根在《科學(xué)極限》(The End of Science)一書中稱贊道，“只有尼克松才能打開與中國的外交僵局；同樣的，也只有克里克才能使意識成為合法的科學(xué)對象”。

克里克開始思考意識的本質(zhì)，但他并沒有走實(shí)驗(yàn)的道路，而是決定從理論研究入手。他對意識問題研究的另一個特點(diǎn)是他不僅從自己熟悉的分子角度研究問題，還注重從心理學(xué)、神經(jīng)解剖學(xué)以及神經(jīng)生理學(xué)等各個水平，甚至從哲學(xué)水平來看問題，以期架起連通各個領(lǐng)域的橋梁。

20世紀(jì)90年代中期，克里克在其科普著作《驚人的假說：靈魂的科學(xué)探索》中指出，我們的思想、意識完全可以用大腦中一些神經(jīng)元的交互作用來解釋，這就是他提出的關(guān)于意識的“驚人假說”。

作為克里克對意識本質(zhì)問題興趣的一部分，他還研究了關(guān)于人類夢境的復(fù)雜問題。當(dāng)然，克里克研究的目的并不在夢本身，而在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。他認(rèn)為只有理解了神經(jīng)組群之間如何相互作用和協(xié)同工作，才能理解大腦。神經(jīng)組群之間這種復(fù)雜的相互作用有時發(fā)生在睡眠和快速眼動中，克里克希望通過研究夢來作為神經(jīng)交互作用的證據(jù)。

2003年初，克里克在著名的《自然-神經(jīng)科學(xué)》雜志上發(fā)表論文“意識的框架”，提出意識不是先天就有，而是由大腦中位于“扣帶前回”的一小組神經(jīng)元產(chǎn)生和控制的。他的論文又一次奠定了他的意識問題的制高點(diǎn)，受到認(rèn)知科學(xué)界的廣泛關(guān)注。這已經(jīng)是他生命的垂暮之年，克里克為世界各地的年輕科學(xué)家吹響了號角：腦科學(xué)還有很長的一段路要走，但它的吸引力和重要意義將不可避免地推動它不斷前進(jìn)。

智慧來自于執(zhí)著

也許用任何稱呼都不能恰當(dāng)?shù)馗爬死锟艘簧某删停覀兛梢园阉Q為創(chuàng)造性的思想家和熟練的思想交流者。

在《生命本身：起源和本質(zhì)》(Life Itself: Its Origin and Nature)一書中，克里克提出直接的有生源說理論，以此來解釋生命的起源。

雖然他認(rèn)為來自宇宙空間的微生物或生物化合物是地球上生命的起源這一理論仍徘徊在科學(xué)的主流之外，但由這種理論引發(fā)的各種支持和反對意見卻富有啟發(fā)性和建設(shè)性意義。

克里克還在上世紀(jì)80年代的一本書《狂熱的追求：對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的個人見解》(What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery)中，以其輕松的個人風(fēng)格迅速地傳遞出他對于生命本身的科學(xué)知識的熱情。盡管他沒有再像從前領(lǐng)導(dǎo)分子生物學(xué)一樣走在研究的最前沿，但他熱切地渴望推動關(guān)于腦和意識本質(zhì)的研究。有趣的是，該書由唐孝威院士翻譯出版(中國科技大學(xué)出版社，1995)，唐孝威院士的興趣也是從原子彈設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的腦科學(xué)。

除了在有生之年對于科學(xué)作出的廣泛而卓越的貢獻(xiàn)，讓我們記住克里克的還有他的科學(xué)精神和人格魅力。

也許克里克并不是最聰明的科學(xué)家，但他卻擁有一名優(yōu)秀科學(xué)家所具備的最重要的品質(zhì)：敏銳的洞察力和堅(jiān)忍不拔的毅力?，F(xiàn)在我們看來，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，之所以作出這個重大發(fā)現(xiàn)的人是他和沃森而不是與他們同時代的其他科學(xué)家，用克里克自己的話來說，就是：“我想，詹姆斯和我最值得稱贊的是我們選對了問題并堅(jiān)持不懈地為之奮斗。為了找到黃金，我們一路跌跌撞撞，總是犯錯誤，這是真的，但事實(shí)是我們?nèi)栽谝恢睂ふ尹S金?！?/p>

在生活中，這個執(zhí)著的科研者喜歡大聲講話，無論是沿著河邊散步、吃飯，還是在老鷹酒廊聊天，他都一口氣能說好幾個小時。他是理想的研究伙伴，也是真誠的朋友。沃森說：“我將永遠(yuǎn)緬懷弗朗西斯，記住他高人一籌、專注于一點(diǎn)的智慧，記住他對我的友善和對我樹立信心的幫助”。

2001年，中科院汪云九教授曾經(jīng)到圣迭戈的索爾克生物研究所訪問克里克教授，同他探討了研究意識問題的理論，克里克從未到過中國，但他表示了對東方古國的強(qiáng)烈興趣，他說可惜他的身體和腿腳已經(jīng)不允許他作國際旅行了，但他還是為《狂熱的追求》和《驚人的假說》中譯本寫了序言。