مدل مارپیچ دوگانه DNA

یک برگ زرین دنیای زیست شناسی به کشف بزرگ این دو دانشمند باز می گردد. اینان ساختاری برای DNA پیشنهاد دادند که امروزه نیز در همه ی مجامع علمی زیست شناسی به کار گرفته می شود. این دو با نتیجه گیری از دانشمندانی نظیر کولینز ،فرانکلین و… این کار را انجام دادند و با ارایه دو مقاله در زمینه ساختار DNA و همانند سازی نیمه حفاظت شده توانستند جایزه نوبل دریافت کنند.

تا دهه ۱۹۵۰، حتی گونه‌های مختلف DNAنیز شناخته شده بودند، اما سوآل اساسی در مورد DNA همچنان بر جا بود. چگونه این «عامل انتقال دهنده» در واقع خصایص ارثی را انتقال می‌داد. به عبارت دیگر، اطلاعات ژنتیکی چگونه حمل می‌شد و چگونه ابلاغ می‌شد. این همان «رمز» درون DNA بود: رمز خود حیات، و چگونه از نسلی به نسل بعد انتقال می‌یافت. برای فهم این موضوع لازم بود که ساختمان DNA روشن شود. در یک چنین موقعیتی بود که کریک و واتسون به صحنه آمدند.
کریک و واتسون
حتی در مدرسه فرانسیس کریک دیدگاه خاص خویش را نسبت به آموزش داشت. او در ریاضیات استعداد داشت، اما بیشتر به پاسخ مسایل علاقه‌مند بود تا روش رسیدن به آن‌ها. این دیدگاه تمامی نگرش کریک را نسبت به معرفت رنگ آمیزی می‌کرد. کریک همیشه پاسخ‌های آماده داشت-بسیار زیاد، که با احساس و اعتقاد آن‌ها را ابراز می‌کرد، هر چند که با همدیگر در تضاد بودند.

فرانسیس کریک در سال ۱۹۱۶ در نورت همپتن به دنیا آمد و پدرش صاحب یک کارخانه کفش سازی بود. در بورس تحصیلی در میل هیل که مدرسه‌ای خصوصی و کوچک در حومه‌ی لندن بود به دست آورد و پس از آن در یونیورسیتی کالج لندن به تحصیل پرداخت. در این جا او پیشرفت‌های علمی بزرگ اوایل قرن بیستم را فرا گرفت. متأسفانه او آگاه بود که از آن زمان به بعد پیشرفت‌های بیشتری انجام شده است که بسیاری از این پیشرفت‌ها را به کناری نهاده است. کریک با مدرک فیزیک درجه دوم و یک مشکل دیدگاهی فارغ التحصیل شد. در این روزها این دو خصوصیت هر کس را از ادامه تحقیق باز می‌دارد، اما کریک به این سادگی‌ها ناامید نمی‌شد.

کریک که به توانایی‌های خود اعتقاد داشت، برای کارهای تحقیقاتی اقدام کرد و به زودی کاری به عهده‌اش گذاشته شد که با شخصیت و توانایی‌هایش مناسبت داشت. استاد: «مرا به کسل کننده ترین مسأله قابل تصور گماشت». ساختن یک محفظه‌ای کروی شکل مسی برای تعیین ویسکوزیته آب. کریک که همانند همیشه از این کار هراسی نداشت به یاد می‌آورد که: «راستش من از ساختن این دستگاه لذت می‌بردم، اگر چه کسل کننده اما علمی بود، زیرا پس از سال‌ها آموختن محض، انجام کاری عملی واقعاً باعث آسودگی خاطر بود. »کریک یک ذهن مستقل داشت و قصد داشت با آن کاری بکند.

با آغاز جنگ جهانی دوم کریک از ساخت ابزار کنترل آب در توالت فرنگی آزاد شد. او به نیروی دریایی رفت تا بر روی طراحی مین‌ها کار کند. کریک در سال ۱۹۴۰ ازدواج کرد. پس از جنگ، آماده بازگشت به تحقیقات شد. در سال ۱۹۴۶ او در سخنرانی لاینوس پاولینگ حضور یافت که معمولاً به عنوان بهترین شیمیدان قرن شناخته می‌شد. این سخنرانی کریک را به امکان تحقیق در زمینه شیمی آگاه کرد. در همان موقع او کتاب حیات چیست؟ اروین شرودینگر فیزیکدان اتریشی و یکی از بنیان گذاران مکانیک کوانتوم را نیز خواند. در این کتاب پیشنهاد می‌شد که چگونه فیزیک، بیشتر از همه مکانیک کوانتوم، می‌تواند در ژنتیک به کار گرفته شود. اگر چه بیشتر پیشنهادهای هوشمندانه او بعدها «اصلاح شد» اما حتی اشتباه‌های او برای نسل آینده دانشمندان پس از جنگ الهام بخش بود.

مولکول‌های آلی، شیمی ژنتیک، مکانیک کوانتوم-این مخلوط گیرای امکانات پژوهشی به زودی جای خود را به ابزار کنترل آب توالت فرنگی داد. در سال ۱۹۴۷ کریک از همسرش جدا شد و برای پژوهش در کمبریج ثبت نام کرد. در این جا او سعی کرد تا خود را با بخش زیست‌شناسی فیزیک زیستی آشنا سازد. دو سال بعد به واحد شورای تحقیقات پزشکی کمبریج در آزمایشگاه مشهور فیزیک کاوندیش پیوست. بدین ترتیب کریک در سنین پختگی سی و سه سالگی اولین پژوهش‌های واقعی خود را آغاز کرد.

کریک از این که فقط دو سال زیست‌شناسی خوانده بود ترسی نداشت و به زودی در تمام آزمایشگاه به خاطر توانایی‌اش در ارائه نظریه‌های نوین-معمولاً در مورد تحقیقات دیگران-مشهور شد. کریک سرانجام کار مورد علاقه‌ی خود را یافته بود و دیگر هیچ چیز نمی‌توانست وی را باز دارد. به سرعت معلوم شد که ذهنی استثنایی در حال ظهور است-به غیر از صدای بسیار بلند و خنده صدادار کریک. البته برای بعضی‌ها در کوتاه مدت مصاحبت با او نشاط آور بود و برای عده‌ای دیگر سردردآور. در میان گروه اخیر رییس کاوندیش یعنی سرلارنس براگ به چشم می‌خورد که در سن بیست و پنج سالگی جوان ترین برنده جایزه نوبل بود. چند سال بعد یک آمریکایی جوان به نام جمیز واتسون به کاوندیش پا گذاشت.
جمیز دویی واتسون در سال ۱۹۲۸ در شیکاگو به دنیا آمده بود. او که کودکی استثنایی بود توسط یک تولید کننده برنامه تلویزیونی «کشف» شده بود که او را در «برنامه سوآلات کودکان در شیکاگو» شرکت داد. در سن پانزده سالگی واتسون در دانشگاه شیکاگو ثبت نام کرد تا جانور شناسی بخواند. او به این رشته علاقه زیادی نداشت (علاقه واقعی او به پرنده شناسی بود) و بر طبق گفته یکی از استادانش او «نسبت به چیزی که در کلاس رخ می‌داد کاملاً بی‌تفاوت بود. او هیچ گاه یادداشت بر نمی‌داشت و با این حال در پایان دوره بالاترین نمره کلاس را می‌گرفت.»

در سن نوزده سالگی واتسون فارغ التحصیل شد و به دانشگاه ایندیانا در بلومبرگ رفت. در این جا تحت تأثیر دو حادثه مهم قرار گرفت. او نیز کتاب حیات چیست؟ شرودینگر را خواند که تأثیر عمیقی بر او داشت. این نابغه ژن را شناخته بود و به یک باره می‌دانست که این موضوع مورد علاقه‌اش است. ولی او به هیچ وجه شرایط پژوهش در این زمینه را نداشت. همان طور ه خودش می‌گوید: «در دانشگاه شیکاگو من اصولاً به پرندگان علاقه‌مند بودم و موفق شدم تا از گرفتن هر واحد درسی در زمینه شیمی یا فیزیک که حتی کمی مشکل بود خودداری کنم. با سهل انگاری شادمانه یک جوان (که نابغه و کودن را به یک سان دچار می‌سازد)، »امیدوار بودم که ساختمان ژن را در صورت امکان بدون یادگرفتن شیمی آشکار کنم.»

دومین حادثه‌ی موثر در زندگی واتسون در این مرحله کار با سالوادور لوریا میکروب شناس بود که از دست موسولینی در ایتالیا گریخته و به آمریکا آمده بود. لوریا بنیان گذار گروه فاژ بود که شامل برجسته‌ترین ژنتیک دانانی بود که به پژوهش در مورد خود همتاسازی self-replication در سطح ویروسی می‌پرداختند. تصور می‌شد که ویروس‌ها نوعی ژن برهنه باشند، و ساده‌ترین ویروس‌ها باکتریوفاژها هستند-که غالباً به فاژ معروفند. لوریا با استفاده از پرتو اشعه‌ی x اکتشافات مهمی را در این رشته انجام می‌داد.
شرودینگر به واتسون جهت را نشان داده بود، لوریا هم چگونگی انجام آن را. واتسون تز دکترایش را در مورد فاژها با لوریا به عنوان سرپرست گرفت. در ابتدا لوریا به شیمی ندانستن واتسون اهمیتی نمی‌داد. در واقع بر طبق گفته واتسون: «او از بیشتر شیمیدان‌ها بیزار بود، به ویژه انواع رقابت کننده‌های مختلفی که از جنگل شهر نیویورک آمده بودند. »بنابراین واتسون آماده شد تا تز خود را در مورد فاژها بنویسد. در هر حال، اکنون لوریا داشت فکر می‌کرد که ماهیت واقعی فاژها (و به این ترتیب ژن‌ها هم) فقط موقعی روشن خواهد شد که ساختمان شیمیایی‌شان فهمیده شود؛ بنابراین او به واتسون توصیه کرد تا چند واحد درسی شیمی بگیرد.
واتسون توصیه‌ی استادش را با علاقه دنبال کرد و شروع به خودآموزی درس شیمی کرد. نتایج آن بسیار چشمگیر بود، اگر چه به همان روال کارهای آکادمیک او نبود. پس از این که واتسون سعی کرد تا بنزین فرار را بر روی شعله‌ی آتش گرم کند، دیگر او را به آزمایشگاه راه ندادند. از آن زمان به بعد دانش او از شیمی بیشتر تئوریک بود.

در سال ۱۹۵۰ واتسون یک بورس از بنیاد مرک گرفت تا در کپنهاگ زیر نظر هرمان کالکار بیوشیمیدان متابولیسم باکتری‌ها را مطالعه کند. با در نظر گرفتن تخصص کالکار، این انتخاب عجیبی بود. ولی واتسون جور دیگری فکر می‌کرد: «مسافرت به خارج در ابتدا به نظرم بهترین راه حل برای فقدان کامل اطلاعات شیمیایی در مغز من بود. »فقط پس ازاین که متوجه شد که انگلیسی کالکار کاملاً نامفهوم است، در مورد این تصمیمش دچار تردید شد. این مسأله به هنگامی عمق بیشتر پیدا کرد که روزی کالکار اعلام داشت که زنش او را ترک کرده است و دیگر علاقه‌ای به فکر کردن درباره دستگاه گوارشی باکتری‌ها ندارد. کالکار تصمیم گرفت که برای فراموشی این مشکل چند ماهی را در ایستگاه جانور شناسی ناپل بگذاراند. او از واتسون پرسید که آیا علاقه‌مند است تا همراه او بیاید به نظر می‌رسد فقط در این مورد است که واتسون هیچ مشکلی در فهم انگلیسی استادش نداشته است. واستون بی‌درنگ دویست دلار برای هزینه مسافرت از بنیاد مرک درخواست کرد.

در یک روز سرد بهاری در کپنهاگ، بیوشیمیدانی که از نظر عاطفی نامتعادل بود با دستیار غیر شیمیدانش به سوی مدیترانه آفتابی راه افتادند. این تعطیلات کنار دریا به خرج بنیاد مرک یکی از پربارترین مراحل زندگی علمی واتسون بود. هنگام اقامت واتسون در ناپل یک کنگره بین المللی علمی در آن جا برگزار شد که در آن «تعداد کمی از مهمانان مدعو ایتالیایی نمی‌دانستند و تعداد زیادی ایتالیایی هم که تقریباً هیچ کدامشان زبان سریع انگلیسی را، که تنها زبان مشترک بین مهمانان بود، نمی‌فهمیدند.»

در این جا بود که واتسون با موریس ویلکینز سی و سه ساله اهل نیوزیلند آشنا شد که در کینگز کالج لندن کار می‌کرد. ویلکینز فیزیکدانی پر سفر بود و به هنگام جنگ جهانی دوم در کالیفرنیا بر روی پروژه‌ی مانهاتان، که اولین بمب اتمی را تولید کرد، کار می‌کرد. نتیجه کار او را از پژوهش در زمینه فیزیک ناامید کرد و پس از جنگ او به زیست‌شناسی مولکولی علاقه‌مند شد. پس از بازگشت به بریتانیا او به واحد بیوفیزیک شواری تحقیقات پزشکی در کینگز کالج پیوست. در این جا او به عکس برداری از پرش اشعه‌ی x از DNA پرداخت. او حتی یکی از این تصاویر را به ناپل آورده و آن را به واتسون نشان داد.

تصاویر ویلکینز شکل‌های هندسی تاری را نشان می‌داد که معنی آن‌ها را مجبور بود برای واتسون توضیح دهد. واتسون برق آسا تصمیم گرفت که این همان چیزی است که او به دنبالش بود. این همان راه کشف ساختمان شیمیایی DNA بود. واتسون که در مورد پرش اشعه‌ی X حتی کمتر از شیمی اطلاع داشت به بنیاد مرک نامه‌ای نوشت و تقاضا کرد تا او را به آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج انتقال دهند. در این آزمایشگاه شواری تحقیقات پزشکی یک واحد پرش اشعه‌ی X داشت که ویلکینز خرید آن را توصیه کرده بود.

کپنهاگ، ناپل، کمبریج-رفتن همه این‌ها در فاصله یک سال رخ داده بود. این جوان بیست و دو ساله باهوش در جنب و جوش بود. اما جنب و وجودش او در چه زمینه‌ای بود؟ بنیاد مرک یک سوم بورس واتسون را کم کرد و به دو هزار دلار در سال رساند و به او گفته شد که این بورس شش ماه زودتر یعنی در می ۱۹۵۲(درست پیش از شروع سفرهای تابستانی اروپا) پایان می‌یابد.
بنیاد مرک تصمیم گرفته بود که این بار واتسون باید همان جا بماند. آن‌ها نباید زیاد ناراحت می‌شدند. واتسون با خود بزرگ بینی یک جوان اکنون دقیقاً می‌دید که چه می‌خواهد بکند. او دست کم راز حیات را حل می‌کرد. او ساختمان DNA را کشف می‌کرد و در سراسر جهان مشهور می‌شد. این یک آرزوی خالص و ساده بود. چند روز پس از بیست و سومین سالروز تولدش واتسون به ظاهر خجالتی وارد آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج شد.

طولی نکشید که او با صاحب آن خنده معروف آشنا شد. دوستی با کریک سی و پنج ساله فوری بود. واتسون کریک را چنین معرفی می‌کند «بدون شک باهوش ترین کسی که تاکنون با او کار کرده‌ام و نزدیک‌ترین دیدگاه را به پاولینگ (شیمیدان مشهور) داشت … او هیچ گاه از گفتگو و اندیشیدن باز نمی‌ایستد.» و کریک نیز به همین اندازه تحت تأثیر واتسون قرار گرفت: «او اولین کسب بود که دیدم در مورد زیست‌شناسی مانند من فکر می‌کند … او دقیقاً همان دیدگاه‌های مرا داشت، ولی به طور مشروح یادم نمی‌آید که آن‌ها چه بودند.» این موضوع عجیب نیست، زیرا در آن زمان کریک فقط به مدت دو سال زیشت شناسی را آموخته بود، در حالی که واتسون جوان یک دکترا در این رشته داشت.

این جوان دراز و ساده آمریکایی با این انگلیسی چر حرف و از خود راضی از بسیاری جهات متفاوت از همدیگر به نظر می‌آمدند، ولی بدون شک در یک چیز مشترک بودند: اعتماد به نفس بیش از حد. واحد پرش اشعه‌ی X در کاوندیش داشت ساختمان پروتئین‌ها را مطالعه می‌کرد، ولی کریک و واتسون خیلی زود متوجه شدند که مسأله اصلی این نیست. آنچه را که آن‌ها به کشف آن علاقه‌مند بودند ساختمان DNA بود.

 

این دو نفر بی‌اطلاعی قابل ملاحظه‌ای در زمینه این کار داشتند. کریک فقط دو سال زیست‌شناسی خوانده بود. واتسون کمی شیمی خوانده بود و هیچ تجربه‌ای در زمینه پرش اشعه‌ی X نداشت. به نظر نمی‌آمد که-بار روشنفکرانه اضاهی در بحث‌های شان آن‌ها را متوقف کند.

این بحث‌ها به طور منظم انجام می‌گرفت. آن‌ها بحث در صبح‌ها هنگام نوشیدن قهوه در دفتر مشترکشان شروع می‌کردند. سپس بحث را هنگام نهار در ایگل که یک پاب دانشجویی بود، و کریک واتسون را در آن جا با لذت آبجوی گرم انگلیسی، آشنا ساخت ادامه می‌دادند؛ و غالباً بحث را حتی سر شام در آپارتمان کوچک کریک که با همسر نیمه فرانسوی جدیدش اودیل در آن می‌زیست ادامه می‌دادند. این گفتگوها فقط به واتسون و کریک محدود نمی‌شد، آن‌ها غالباً هر یک از همکاران خود را در کاوندیش که گوش فرا می‌داد در آن شرکت می‌دادند.

آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج، همراه با کینگز کالج در لندن، پیشاهنگ پژوهش بر روی پرش اشعه‌ی x بود. کاوندیش پیش از این یک بار چهره علم را تغییر داده بود. چندین دهه پیش از آن راذرفورد و همکارانش فیزیک هسته‌ای را بنیان نهادند و این دانش جدید را با مجموعه‌ای از خلاقیت‌های معجزه‌آسا در کاوندیش در طی سال‌های ۱۹۳۰ به ثمر رساندند. اکنون نوبت زیست‌شناسی مولکولی بود؛ و قرار بود بیشتر به خاطر کریستالوگرافی با اشعه‌ی x باشد.

رییس کاوندیش، سر لارسن براگ همراه با پدرش سر ویلیام براگ نقش عمده‌ای را در پایه گذاری کریستالوگرافی با اشعه ی x داشتند. این تکنیک دید انسان را به ماورای نور مرئی گسترش داده بود. میکروسکوپ هر چقدر هم قوی باشد، فقط می‌تواند اشیایی را نشان دهد که بزرگ‌تر از طول موج نور مرئی هستند. اشعه‌ی x یک نوع اشعه‌ی الکترومغناطیسی است که طول موجی برابر ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ بار کوتاه‌تر از طول موج نور مرئی دارد (که خودش طول موجی برابر ۱ تقسیم بر ۱۰۰۰۰ یا ۱۰ بتوان ۴-سانتی متر دارد). این اندازه، طول موج اشعه x را شبیه اندازه فاصله بین اتم‌های بلورها می‌سازد.

هنگامی که یک پرتو اشعه‌ی x از یک بلور (کریستال) عبور می‌کند، این پرتو توسط اتم‌های بلور پراکنده می‌شود و به شکل پیچیده‌ای در می‌آید. اگر این شکل روی یک صفحه‌ی عکاسی ثبت شود، می توا ساختمان بلور را تعیین کرد. این شیوه ممکن است نسبتاً ساده به نظر آید، اما شامل مجموعه‌ای از تکنیک‌های پیچیده و بسیار دقیق است. مانند پیدا کردن، خالص کردن، و جدا کردن بلور و نیز استنتاج ساختمان مولکولی بی‌نهایت پیچیده از این شکل‌های تیره و تار.

واحد کریستالوگرافی اشعه‌ی x در کاوندیش تحت سرپرستی ماکس پروتز زیست‌شناس وینی بود که اتریش را در سال ۱۹۳۶ ترک کرده بود. توانایی‌های تجربی زیاد پروتز و مهارت‌های نظری قوی براگ به مدت چندین سال وقف تعیین ساختمان هموگلوبین (پروتئین گلبول‌های سرخ) شده بود. در سال ۱۹۵۱ آن‌ها داشتند به نتایجی دست می‌یافتند.

اما فقط تیم پروتز نبود که به این موضوع علاقه‌مند بود. لینوس پاولینگ پنجاه ساله نیز سعی داشت تا ساختمان پیچیده بیومولکول ها را روشن سازد. او که در کال-تک (انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا) مستقر بود، پیش از آن یک مدل ساختمانی برای پروتئین‌ها پیشنهاد کرده بود که شامل یک مارپیچ بود-یک مولکول پیچاپیچ شبیه ابزاری که چوب پنبه را از شیشه بیرون می‌آورد. پاولینگ پیشنهاد کرده بود که این مدل ممکن است شکل بسیاری از مولکول‌های زیستی پیچیده از جمله DNA باشد؛ و در سال ۱۹۵۱ هنگامی که بر روی تصاویر اشعه‌ی X مربوط به پیش از جنگ کار می‌کرد حتی تا آن جا پیش رفت که در مقاله‌ای پیشنهاد کرد که ساختمان DNA از سه مارپیچ در هم پیچیده درست شده است.

کریک و واتسون در کاوندیش پیشنهاد پاولینگ را مطالعه کردند، ولی متقاعد نشدند. پاولینگ اطلاعات کافی ارائه نداده بود. نظریه‌ی او واقعاً کمی بیشتر از یک حدس زیرکانه نبود. در همین حال جریان کارها در واحد کریستالوگرافی اشعه‌ی X در کینگز کالج لندن در حال پیشرفت بود. برخلاف میل دو آزاداندیش آزمایشگاه کاوندیش، این محلی بود که کار واقعی بر روی DNA قرار بود انجام شود. (کینگز کالج و کاوندیش یک توافق حس همکاری داشتند: پروتئین به عهده پروتز بود و DNA به عهده‌ی ویلکینز. اما کریک و واتسون اکنون بیش از حد به DNA علاقه‌مند شده بودند تا نگران این حسن همکاری.)

 

در این هنگام روزالیند فرانکلین بیست و نه ساله که تازه چهار سال کار بر روی پرش اشعه‌ی X را در پاریس به پایان رسانده بود و از این لحاظ بسیار مجهز بود به گروه ویلکینز پیوست. ورود فرانکلین برای ویلکینز بسیار خوش یمن بود. با این که فرانکلین آرایش نمی‌کرد و لباس‌های بدریخت می‌پوشید، اما زنی بود بسیار باهوش و جذاب. زیرا سال‌های ۱۹۵۰ بریتانیا تا جایی که به روابط دو جنس مربوط می‌شد، عصر حجر به حساب می‌آمد. صاف و پوس کنده، ویلکینز نمی‌دانست چگونه با حضور یک زن در آزمایشگاه خود کنار بیاید؛ و «روزی» فرانکلین یک زن معمولی نبود. او دختری خودرأی از یک خانواده‌ی یهودی با فرهنگ و بانکدار بود. او نیز دیدگاه خود را در مورد جریان کارها داشت. از همان ابتدا نوعی «برخورد» بین ویلکینز مجرد و فرانکلین مجرد به وجود آمد که متأسفانه برخوردی منفی بود. بدتر از همه این که فرانکلین با این تصور که کنترل پرش اشعه‌ی X بر روی DNA را به عهده می‌گیرد پا به آن جا گذاشت. در حالی که ویلکینز فکر می‌کرد که فرانکلین به عنوان دستیار او استخدام شده است. ویلکینز و فرانکلین همکاری سختی را آغاز کردند.

گویی که همه‌ی این مشکلات کافی نبود، تازه معلوم شد که DNA ماده مشکلی برای پرش اشعه‌ی X است.DNA مولکول بزرگی است و باید به طور کامل مطالعه شود، زیرا بسیاری از خواص مهم آن در شکل‌های دیگر از بین می‌رود. ویلکینز یک نمونه‌ی بسیار خالص DNA را از برن گرفته بود که شبیه شیره‌ی قند بود. همان طور که ویلکینز گفته است، هنگامی که یک میله‌ی شیشه‌ای از سطح آن به بالا کشیده می‌شد «یک رشته نامریی از DNA مانند یک تار عنکبوت به بالا می‌آمد. »در این رشته، مولکول‌های انفرادی DNA مرتب شده بودند و اگر چه DNA کاملاً متبلور نبود، اما به نظر نمی‌رسید که این موضوع مسأله‌ای باشد. هنگامی که بیشتر آب موجود در DNA گرفته می‌شد، ساختمان آن خواص منظم و مکرّر شبه بلوری را نمایش می‌داد که مناسب کریستالوگرافی با اشعه ی X بود. این شکل DNA که آب آن کاهش یافته بود به نام «شکل-A»شناخته می‌شد و نوع بود که در ابتدا در کینگز کالج از آن استفاده می‌شد.

تا نوامبر ۱۹۵۱ فرانکلین پیشرفت‌های مهمی کرده بود. او شیوه‌ی جدیدی را برای وارد کردن مجدد آب به شکل-A مولکول DNA پیدا کرده بود. پس از ورود مجدد آب، ساختمان DNA تغییر شکل می‌یافت. این اختلاف در تصاویر پرش اشعه‌ی X نمایان بود. اکنون فرانکلین موفق شده بود تا بهترین تصاویر را تهیه کند. با این وجود این تصاویر بسیار تار بود و شبیه فیلم یک ملخ چهارپره در حال پرخش بود.

پس از محاسبه زوایا و شکل‌هایی که از تصاویر می‌شد به دست آورد، فرانکلین به بررسی ریاضی این نتایج پرداخت. او به سرعت به نتایج مهمی درباره‌ی ساختمان کلی DNA دست یافت.

فرانکلین تصمیم گرفت تا یافته‌های خود را در یک سمینار در کینگز کالج اعلام کند. ویلکینز واتسون را که از زمان آشنایی در ناپل می‌دانست که به DNA علاقه‌مند است نیز دعوت کرد. (اما افسوس که ویلکینز هیچ خبری نداشت که واتسون چقدر به DNA علاقه‌مند است-او متوجه نشد که واتسون و کریک قصد داشتند که از زیر زبان او حرف بیرون بکشند) بنابراین واتسون برای این که سخنرانی فرانکلین را بفهمد با عجله شروع کرد تا کمی راجع به کریستالوگرافی بیاموزد (که همین کاری است که قرار بود در وهله‌ی اول در کاوندیش انجام دهد). سپس به لندن رفت تا در سخنرانی فرانکلین حضور یابد.

در آن جا بود که دریافت به نظر می‌رسد نتایج حاصله از تحقیقات فرانکلین مارپیچی بودن ساختمن DNA را تأیید می‌کند. به نظر فرانکلین DNA از دو تا چهار رشته مارپیچی به هم پیچیده تشکیل شده بود. هر مارپیچ یک محور فسفات-قند داشت که بازها (آدنین، گوانین، تیمین، سیتوزین) به آن چسبیده بودند، همان طور که لون پیشنهاد کرد بود (صفحه ی ۳۶۵ را ببینید). مهم‌تر آن که به نظر می‌رسید بازها به داخل مارپیچ چسبیده بودند و احتمالاً بین رشته‌های مارپیچی اتصال‌هایی را می‌ساختند.

پس از سمینار ویلکینز و واتسون در سوهر غذای چینی خوردند. در این جا بود که ویلکینز به شرح بدبختی کار با فرانکلین در آزمایشگاه پرداخت. این درست مانند نمونه ازدواج‌های انگلیسی در سال‌های ۱۹۵۰ بود. ویلکینز در پوششی از رفتار مودبانه از او فاصله گرفت، و فرانکلین یک رفتار سرد و مداوم را در پیش گرفت. تماس بسیار کمی بین آن‌ها برقرار بود. از نظر واتسون به نظر نمی‌رسید که این همان گروهی باشد که قرار است ساختمان DNA را کشف کند.

واتسون با قطار شبانه با یک روحیه‌ی بشاش به کمبریج بازگشت. به نظر نمی‌رسید که فرانکلین بخواهد مدلی از DNA بسازد. به نظر می‌رسید آن چه وی قصد دارد انجام دهد اندازه گیری پرزحمت تصاویر پرش اشعه‌ی X و مقایسه آن‌ها با طول پیوندهای بین مولکولی شناخته شده بود. روش او بر حقیقت استوار بود.

این به هیچ وجه شیوه کار واتسون نبود. واتسون که در جای پای هموطن بزرگش یعنی پاولینگ گام بر می‌داشت به مدل سازی معتقد بود. باید گفت که این روش گاهی موفق است و گاهی نیست. پس از ساختن قطعات مدل، تصاویر پرش اشعه ی X غالباً با آن تطابق پیدا نمی‌کردند. که معنی‌اش این بود که باید قدری پیوندهای شیمیایی را دستکاری کرد تا آن که تطابق یابند. کتاب مقدس واتسون ماهیت پیوند شیمیایی نوشته‌ی پاولینگ بود که عالی‌ترین کتاب درسی شیمی است که تاکنون نوشته شده است. این کتاب نقشه‌ی ساختمان مولکول‌های زیستی پیچیده را در سطح پیوندها دارا بود.

کریک نیز یکی دیگر از کسانی بود که به اتلاف وقت برای تحقیقات غیر ضروری اعتقادی نداشت. مهم‌تر آن که هنز او نظریه‌پردازی بود. (این را همه در آزمایشگاه کاوندیش به خوبی می‌دانستند. کریک همیشه در آزمایش‌های دیگران فضولی می‌کرد و بی‌درنگ تئوری‌هایی را عرضه می‌کرد. آنچه که خیلی آزار دهنده بود، این بود که این نظریه‌ها معمولاً عالی و گاهی حتی درست بودند.)

متأسفانه مدل سازی واتسون و کریک به چند مشکل موضعی برخورد کرد. در ابتدا این کار به شدت به درک قابل تردید واتسون از کریستالوگرافی وابسته بود. به ویژه به درک او از آنچه فرانکلین در سمینار خود گفته بود. بدون هیچ زحمت بیشتر واتسون و کریک تصمیم گرفتند مدلی با سه مارپیچ متصل به هم بسازند (از آن گذشته، یک شانس یک به سه در این جا وجود داشت) اما وقتی مسأله به این جا رسید که بازها را به داخل یا خارج زنجیره مارپیچی متصل کنند، آن‌ها کاملاً اشتباه می‌کردند. آن‌ها بازها را به خارج از مارپیچ متصل کردند-احتمالاً به این خاطر که واتسون حرف‌های فرانکلین را فراموش کرده و یا نفهمیده بود.

مسأله این بود که فرانکلین با حقایق سروکار داشت و برای رسیدن به پاسخ درست بسیار غیر عاقلانه بود که این چیزها را ندیده گرفت. واتسون ظاهراً به چیزها این گونه نمی‌نگریست، اما کریک چنین می‌کرد. او از دلبستگی فرانکلین به حقایق به خوبی آگاه بود-اما او نیز دیدگا غیر واقعی خویش را از این موضوع داشت. او گمان می‌کرد که فرانکلین نمی‌داند دارد چه کار می‌کند. به نظر او، تمام مدارک لازم برای تعیین ساختمان DNA احتمالاً وجود داشت-و در میان عکس‌های پرش اشعه‌ی X او پنهان بود.

کریک و واتسون لورل و هاردی بسیار خوبی بودند. با وجود اختلاف سن دوازده سال بین آن‌ها، همکاری شان همکاری بین دو فرد هم‌سطح بود. هر دو در زمینه‌ی رشته‌ی خود (که نفر دیگر عملاً درباره‌اش چیزی نمی‌دانست) بسیار مطلع بودند؛ بنابراین هیچ یک از آن دو احساس نمی‌کرد که باید در برابر دیگری مواظب رفتارش باشد. پیشنهادهایی تازه اما از سر بی‌اطلاعی ابراز می‌شد، و حتی با تصور غلطی که از اطلاعات ناقص به دست آمده بود، مقابله نمی‌شد؛ و نفر دیگر می‌توانست همه را رد کند، بدون این که طرف دیگر هیچ ناراحت شود. با این حال لحظاتی هم بود که این پیشنهادهای نادرست منجر به ابراز نظریه‌های تخصصی می‌شد. در نتیجه هنگامی که کریک و واتسون سرحال بودند، بسیار خوب بودند-و هنگامی که سرحال نبودند، واقعاً خنده دار می‌نمودند.

آن‌ها از این موضوع بااطلاع بودند (حدس زده می‌شود بیشتر به این خاطر که این یک خصلت دائمی کریک بود). این یک خوش شانسی بود، زیرا مدلی را که در ابتدا تهیه کرده بودند، کم‌ترین شباهتی را با واقعیت نداشت.

کریک و واتسون بی‌خبر از این جریان، یک روز ویلکینز و فرانکلین را به کمربیج دعوت کردند. آن‌ها می‌خواستند که گروه کینگز کالج نگاهی به مدل جدید DNA ی آن‌ها بیاندازند. فرانکلین آن را مانند یک شوخی دانست-اگر چه از این که وقتش تلف شده بود زیاد خوشحال نبود. فرانکلین که هر لحظه خشمگین‌تر می‌شد سوآل پشت سوآل بود که می‌کرد و با هر سوآلی خطای جدیدی را آشکار می‌ساخت. این مدل به هیچ وجه با یافته‌های پرش اشعه‌ی X جور در نمی‌آمد. بعد معلوم شد که واتسون حتی چیزی اساسی‌تر را در سمینار فرانکلین در لندن به اشتباه فهمیده است.DNA شکل-A بدون مولکول آب بود. برای ساختن مدل واقعی DNA باید آب اضافی را نیز در نظر گرفت. واتسون این کار را کرده بود. اما مقدار آن اشتباه بود-بدجوری هم اشتباه بود. مدل آن‌ها یک دهم مقدار آبی را داشت که باید داشته باشد.

متعاقب آن ناهار در ایگل جریانی ناخوشایند روی داد. فرانکلین مانند صاعقه بود، ویلکینز، همکار بی‌میل او آرزو داشت تا در آن جا نباشد؛ کریک سعی داشت هنگام نوشیدن کمی شیرین‌زبانی کند، و واتسون در حالی که نوشابه‌اش را در دست داشت از شدت شرمندگی به خود می‌پیچید.

وقتی که به آزمایشگاه رسیدند کریک دوباره خودش شد. او با یک روحیه پر از احساس حاضر نبود بدون یک کوشش دیگر تسلیم شود. واتسون با جسارت کمی از او حمایت کرد، در حالی که دو نفر دیگر در سکوت ایستادند. سپس ویلکینز پیشنهاد کرد که اگر او و فرانکلین عجله کنند می‌توانند قطار زودتری را به لندن بگیرند.

اخبار این شکست به زودی به براگ رسید. رییس کاوندیش نیز راضی نبود. رییس کاوندیش دنبال تسویه حساب با کریک بود که حضورش در آن جا باعث دردسر او شده بود. کریک به سرعت همچون فرد شرور این ماجرا معروف شد، که باعث انحراف واتسون دانشجوی آمریکایی شده است (اگر هم صحت داشت، درست عکس آن بود).
براگ دستور داد تا کریک به دفترش بیاید و به شدت به سرزنش او پرداخت. کریک نه فقط ت

فاهم نامه بین کاوندیش و کینگز کالج را به هم زده بود، بلکه ادامه‌ی بودجه دولتی از سوی شورای تحقیقات پزشکی را که به هر دو آزمایشگاه داده می‌شد، به خطر انداخته بود. در بریتانیای پس از جنگ اوضاع بسیار سخت بود و خیلی‌ها فکر می‌کردند که شورای تحقیقات پزشکی اتلاف بودجه است. فایده‌ی تأمین بودجه پروژه‌های علمی تئوریک محض، مانند تحقیق در مورد ساختمان پروتئین‌ها و ژن‌ها، چه فایده داشت، در حالی که در تمامی کشور غذا جیره بندی شده بود؟

براگ با چند پرسش مقتضی آغاز کرد. فکر می‌کرد چه اتفاقی می‌افتد اگر این موضوع به خارج نشت می‌کرد که کینگز کالج و کاوندیش در یک رقابت غیر ضروری برای این که ببینند «برنده» کیست دارند دوباره کاری می‌کنند؟ چرا؟ برای این که همگی کارشان را از دست می‌دادند؛ و اگر براگ در این کار دستی داشت، مطمئناً کریک برای همیشه بیکار می‌ماند. با توصیه‌ای که احتمالاً از براگ دریافت می‌کرد، خیلی شانس می‌آورد اگر می‌توانست بر روی خواص شیمیایی آسپیرین کار کند.

براگ به طور صریح با ممنوع کردن کریک از هرگونه کار بر روی DNA حرف‌هایش را تمام کرد. از حالا به بعد این کار فقط منحصر به کینگز کالج خواهد بود. به کریک دستور داده شد تا به کار خود بر روی پروتئین‌ها بازگردد، کاری که به خاطر آن حقوق می‌گرفت. واتسون، نیز به نوبه‌ی خود، تشویق شد تا به زمینه‌ی کاری خود یعنی فاژها بر گردد. او تصمیم گرفت تا بر روی ساختمان ویروس موزاییک تنباکو کار کند.

این پایان مناقشه بود. درست پیش از کریسمس ۱۹۵۱ مسابقه کریک-واتسون برای کشف ساختمان DNA به وقفه کامل رسید. یا این طور به نظر می‌رسید. اما هیچ کس جاه طلبی‌های کریک و واتسون را و راهی را که برای رسیدن به ان حاضر بودند بروند نمی‌شناخت.

با گذشته نگری معلوم می‌شود که واتسون یک نگرش «آمریکایی» نسبت به جاه طلبی داشته است. از سوی دیگر، کریک در برابر گند طبقه متوسط انگلیس (زمینه‌ی پروش گونه‌ای به نام «جنتلمن» که اکنون منقرض شده است) طغیان کرده بود. چنین دیدگاهی امروزه توسط عموم پذیرفته شده است، اگرچه در آن موقع بسیار غیر محترمانه بود؛ و همان طور که خواهیم دید بدون توجیه هم نبود.

پروژه واتسون بر روی ویروس موزاییک تنباکو به زبان خودش «پوشش کاملی بود تا علاقه‌ی مداوم مرا نسبت به DNA پنهان کند» یکی از اجزای این ویروس اسید نوکلئیک است. در واقع محتوای اسید نوکلئیک آن یک نوع DNA به نام RNA(ریبوکسی نوکلئیک اسید) است، اما واتسون مطمئن بود که این اسید می‌تواند «سرنخ مهمی برای DNA»باشد. دیدگاه کریک بسیار روشن بود. ممکن است او از کار بر روی DNA منع شده باشد، ولی چه کسی اصولاً می‌توانست او را از اندیشیدن درباره‌اش باز دارد.

کریک تصمیم گرفت تا شیوه‌ی تازه‌ای را به کار گیرد. به جای این که چهار باز مختلف به خارج محور مارپیچ حلقوی بچسبند (مانند مدل قبلی) باید در داخل مارپیچ باشند. اما چگونه ممکن است برای آن‌ها فضایی وجود داشته باشد؟ خوشبختانه هر چهار نوع باز متفاوت از مولکول‌های مسطح تشکیل یافته‌اند. کریک معتقد بود (بازه‌ام بر مبنای هیچ مدرکی) که این بازها مانند دو دسته ورق بازی در هم رفته، باید با هم جور شوند. به عبارت دیگر آن‌ها در دورن این محور در هم پیچیده رویه‌ام قرار گرفته‌اند؛ و اگر آن‌ها تا حدی همدیگر را جذب می‌کردند، می‌توانست این نوارهای دراز و باریک مارپیچ‌های در هم رفته (محورها) را متصل به همدیگر نگهدارد.

 

به عنوان بخشی از این برنامه اندیشیدن (اما نه کارکردن) درباره‌ی DNA کریک با چند تن از دوستان علمی خود هنگام نوشیدن در ایگل به گفتگو پراخت. سرانجام او به طور عمقی به صحبت با جان گریفیث، دانشجوی دکترای ریاضی پرداخت. تصادفاً جان برادرزاده‌ی فرد گریفیث بود که آزمایش‌های او در دهه‌ی ۱۹۲۰ بر روی پنوموکوکسی صاف و ناهموار موجب شده بود تا «آوری» ثابت کند که DNA حامل ژنتیک است. این رابطه زیاد هم تصادفی نبود. جان گریفیث احساس می‌کرد که مسأله‌ی DNA را با ریاضیات بهتر می‌توان حل کرد و با استفاده از اطلاعات موجود در مورد چهار باز چندین محاسبه مقدماتی هم در این مورد کرده بود.
همانند همیشه، کریک باز هم داشت در مورد مسایل اساسی بحث می‌کرد. هر گونه ساختمان DNA باید همتاسازی را در نظر بگیرد (یا برای آن جا بگذارد) -همتاسازی فرایندی است که طی آن DNA اطلاعات ژنتیکی خود را انتقال می‌دهد. کریک می‌دانست که همتاسازی باید تاحدی شامل ردیف‌های کدبندی شده چهار باز باشد، که اکنون به نظر می‌رسید در داخل مارپیچ‌های در هم رفته هستند.
گریفیث بعضی از محاسباتی را که در مورد چهار باز آدنین A، گوانین G، تیمین T، و سیتوزین c کرده بود در اختیار کریک گذاشت. گریفیث مشخص کرده بود که کدام یک از این بازها به یکدیگر جذب می‌شوند. براساس محاسبات او گوانینG جذب سیتوزین C می‌شد و آدنینA جذب تیمین T می‌شد.
در جرقه‌ی یک الهام عالی کریک دریافت که این موضوع می‌تواند کلید همتاسازی DNA باشد. اگر رشته‌های مارپیچی از هم جدا شوند، پس هر کدام می‌توانند الگویی برای ایجاد رشته‌های مکملی باشند که دقیقاً شبیه همانی است که از آن جدا شده‌اند.

این جهش بلندی از تخیل از سوی کریک بود-زیرا او نمی‌دانست که گریفیث مدل کاملاً متفاوتی را در نظر داشت. گریفیث محاسبات خود را بر روی این تئوری بنا گذاشته بود که بازها در برابر یکدیگر قرار گرفته و توسط پیوند هیدوژنی به هم متصل هستند.

یک فایده مدل گریفیث که بازها همدیگر را جذب می‌کردند این بود که قاعده شارگاف را (که بر طبق آن مقدار بازهای A=T و G = C است) منظور می‌کرد. متأسفانه کریک از این واقعیت مسلم بی‌اطلاع بود-به دلیل این که چیزی از قاعده شارگاف نشنیده بود! (در دفاع از کریک، گفته شده است که به یقین واتسون به این قاعده احتمالاً چندین بار اشاره داشته است، اما ظاهراً کریک گوش نمی‌داده است. اگر بتوان چنین دفاعی کرد …).
همه‌ی این‌ها نه تنها به بی‌اطلاعی حیرت آور کریک از آن چه با آن درگیر بود اشاره دارد، بلکه به قدرت تخیل حیرت آور او در حل این مسأله در چنین شرایطی نیز اشاره دارد. (در مورد گستاخی محض در این کار چیزی نمی‌گوییم). فقط یک نابعه در اوج قدرت خویش می‌تواند از دست چنین آبروریزی در برود.
البته برای همه این شتابزدگی ها دلایلی وجود داشت هم کریک و هم واتسون به خوبی می‌دانستند که کسان دیگری هم به دنبال کشف ساختمان DNA هستند. آن‌ها می‌دانستند که همیشه جلوتر از مخالفین خود در کینگز کالج خواهند بود (زیرا ویلکینز هنوز از روی ناآگاهی آن‌ها را از پیشرفتشان مطلع می‌کرد). اما لاینوس پاولینگ موضوع دیگری بود. او پیش از آن یک ساختمان تقریباً آزمایشی برای DNA پیشنهاد کرده بود. فقط مسأله زمان در میان بود تا آن که پاولینگ ساختمان آن را کشف کند.
سپس واتسون اطلاع یافت که پاولینگ برای یک سخنرانی به لندن می‌آید. پاولینگ به ناگزیر می‌خواست بداند که در کینگز کالج چه می‌گذرد. پیش از آن او از تصاویر پرش اشعه‌ی X مربوط به پیش از جنگ استفاده کرده بود-اما پس از دیدن جدیدترین تصاویر، دیگر هیچ چیزی جلودارش نبود.

کریک و واتسون فقط می‌توانستند دندان‌هایشان را به هم به فشارند و تظاهر کنند که دارند روی پروژه‌های جداگانه خود کار می‌کنند. ترم تابستان اکنون شروع شده بود: واتسون شروع به تنیس بازی کرد و به دخترها هم علاقه مندی نشان می‌داد. واتسون برای این که خود را با دیگر آمریکایی‌های کوتاه موی کمبریج متفاوت سازد شروع کرد به تغییر لهجه شیکاگویی خود به انگلیسی و بلند کردن موهایش. در سال‌های ۱۹۵۰ موی بلند بسیار کمیاب بود، اما نتایج این موی بلند حتی در مورد خود واتسون هم کمیاب بود. فکل او در یک طرف بسیار بلندتر از طرف دیگر بود و به او یک ظاهر بسیار مشخصی می‌داد.

فقط کریک متوجه این موضوع نشد، بیشتر به خاطر این که او سرگرم خندیدن به حرف‌های خودش و آبجو خوردن بود. اما سرنوشت با کریک و واتسون همراه بود. در ماه می خبر رسید که بالاخره پاولینگ به انگلستان نخواهد آمد. بزرگ‌ترین شیمیدان دنیا را در فرودگاه نیویورگ نگذاشته بودند تا سوار هواپیما شود. در آخرین لحظات وزارت امور خارجه آمریکا گذرنامه او را به بهانه‌ی این که ممکن است به روسیه استالینی قرار کند باطل کرده بود. پاولینگ یکی از حامیان صریح کنفرانس صلح جهانی بود و این در دوران مک کارتی در آمریکا برابر یک جاسوس کمونیست بود.
ولی این هیچ خبر خوبی نبود. در کینگز کالج فرانکلین پیشرفت‌های چشمگیری را د

ر تکنیک‌های پرش اشعه‌ی X کرده بود. این پیشرفت‌ها او را متقاعد کرده بود که DNA اصلاً یک ساختمان مارپیچی نیست. به نظر می‌رسید که حتی ویلکینز هم با نظر او موافق است، اگر چه با اکراه (این طور که بعداً معلوم شد فرانکلین در این زمان نگذاشته بود که ویلکینز مدارک او را در این زمینه ببیند؛ بنابراین می‌توان تصور کرد که قدرت استدلال مطلق او و شاید قدرتی را که برای بیان آن نشان می‌داد عامل این موافقت بود.)

واتسون اکنون کارهای خود را بر روی ویروس موزاییک تنباکو به پایان رسانده بود. به نظر او تصایر پرش با اشعه‌ی X نشان می‌داد که DNA ساختمان مارپیچی دارد. در واقع استدلال او بر مبنای تفسیرهای فرانکلین بود (بالاخره او یک کارشناس در این زمینه بود) که اکنون معتقد شده بود که تصاویر نشان نمی‌دهند که مارپیچ دوگانه باشد. علی رغم نظر تکان دهنده فرانکلین، واتسون همچنان اصرار داشت DNA باید مارپیچی باشد. کریک، که می‌دانست واتسون چه می‌گوید، او را دلگرم

می‌ساخت. اکنون فرانکلین به ویلکینز اجازه داده بود تا عکس‌هایش را مطالعه کند و او این تصاویر را به واتسون و کریک که در لندن به دیدن آو آمده بودند نشان داده بود. کریک با یک نگاه فهمیده بود که نظریه‌ی فرانکلین مبنی بر این که DNA مارپیچی نیست یک سوء تفسیر است. اگر چه این تصاویر تقارن شعاعی لازم برای مارپیچ بودن را نداشتند، به نظر او علتش به خاطر این بود که تصاویر بلورها با همدیگر تداخل می‌کردند. نظریه کریک یک گمان زیرکانه و بی‌باکانه بود-و این مزیت را داشت که با آنچه که او فکر می‌کرد درست است تطبیق داشت؛ بنابراین بزرگ‌ترین کریستالوگرافر DNA با اشعه‌ی X کریک و واتسون را متقاعد نکرده بود.

با این وجود، آن‌ها نظریه‌های دیگر را به این آسانی رها نکردند. در جولای سال ۱۹۵۲ شارگاف به کمبریج رفت. کریک و واتسون به جان کندرو، دستیار برجسته پروتز اصرار کردند تا برای آن‌ها ترتیب ملاقاتی را با این مرد بزرگ بدهد.

در ابتدا شارگاف بسیار محتاط بود. این دو آدم فضول کیستند که ادعا دارند این همه درباره DNA می‌دانند؟ او که یکی از بزرگ‌ترین کارشناسان این موضوع بود حتی نام آن‌ها را نشنیده بود. هنگامی که شارگاف اطلاع یافت که مرد جوانی که موهایی شبیه هارپومارکس و لهجه‌ی انگلیسی ساختگی دارد واقعاً یک آمریکایی است معلوم است که فهمید در حضور یک آدم نخاله است (واتسون در شرح صادقانه‌ی این دوران واهمه نداشت از این که یک آدم هالو به حساب آید. با این حال باید در نظر داشت که این جوان بیست و چهار ساله که نقش یک هالو را بازی می‌کرد نیز نقش برابری در یکی از بزرگ‌ترین اکتشافات علمی همه اعصار داشت.)

از همان ابتدا شارگاف زیاد از کریک مطمئن نبود. اما کریک به سرعت مدرک کافی در اختیار او گذاشت تا ظرفیتش را بسنجد. می‌توان واکنش شارگاف را تصور کرد هنگامی که کریک از روی سهو از زبانش در رفت که قانون شارگاف را نشنیده است. شارگاف برای این که وقتش را بیشتر تلف نکند چند سوآل ابتدایی از کریک پرسید. بر طبق گفته واتسون «او فرانسیس را وادار به پذیرش این کرد که تفاوت شیمیایی بین چهار باز را به یاد نمی‌آورد». کریک که مانند همیشه شرمسار نشده بود گفت که «می‌تواند بعداً در کتاب‌ها به ساختمانشان نگاهی بیاندازد.»

چندین سال بعد شارگاف با تلخی چنین می‌نویسد: «زوج‌های افسانه‌ای یا تاریخی-کاستر و پولو … رومئو و ژولت-باید پیش از شهرت کاملاً متفاوت به نظر می‌رسیدند. در هر صورت به نظر می‌آید که من هیجان تشخیص یک لحظه‌ی تاریخی را از دست داده بودم: یک تغییر در ریتم ضربان قلب زیست‌شناسی. تا آن جایی که به خاطر می‌آورم آن‌ها می‌خواستند بدون زحمت اطلاع از شیمی مربوطه، DNA را در یک مارپیچ جای دهند.»

کریک و واتسون دوباره همان را تکرار کرده بودند. اما در مورد این دو کمدین ظاهراً چیزی دوست داشتنی بود. حتی اگر اشتیاق آن‌ها در نظر بسیاری نابجا بود، اما مطمئناً در نظر بعضی‌ها مسری بود. در پاییز سال ۱۹۵۲ واتسون با پیتر پسر لاینوس پاولینگ دوست شد که به کاوندیش آمده بود تا به تحقیق بپردازد. از پیتر پاولینگ دعوت شد تا در دفتر واتسون و کریک اقامت کند و به زودی او هم با علاقه در مکالمات آن‌ها شرکت جست.

یک روز پیتر پاولینگ به واتسون و کریک اطلاع داد که پدرش نامه‌ای دریافت کرده است. آن‌ها با ناراحتی به پیتر پاولینگ که می‌گفت بار دیگر پدرش توجهش را بر روی DNA متمرکز کرده است گوش دادند. او داشت مقاله‌ای می‌نوشت که در آن ساختمان این مولکول را توصیف می‌کرد و قول داده بود که یک نسخه هم پیش از انتشار برای پیتر بفرستد.

پس این طور. کریک و واتسون می‌دانستند که اگر هم می‌خواستند، نمی‌توانستند که با پاولینگ رقابت کنند. تحت هیچ شرایطی نمی‌توانستند. هر کوشش جدی از سوی آن‌ها برای تعیین ساختمان پیچیده DNA به مدل سازی وابسته بود و این موضوع اکنون به کلی منتفی بود. (شرایط ممنوعیت براگ در مورد این نکته کاملاً واضح بود) تنها کاری که می‌توانستند انجام دهند این بود که پیش‌بینی کنند که پاولینگ چه ساختمانی را برای DNA پیشنهاد می‌کند-و به زودی معلوم شد که این موضوعی ناراحت کننده برای صحبت است. از این جا به بعد گفتگوهای درون دفتر کار بیشتر به واتسون و پیتر پاولینگ محدود می‌شد-که علاقه‌ی مشابهی به دختران دانمارکی در این شهر داشتند.

 

پیتر پاولینگ به موقع یک نسخه از مقاله‌ی پدرش را دریافت کرد، و پس از خواندن آن را به کریک و واتسون داد. آن‌ها دریافتند که پاولینگ ساختمانی را ارائه داده است که از سه زنجیره مارپیچ در هم رفته تشکیل شده و محور قند فسفات خارج از مارپیچ قرار دارد. این ساختمان به نحو عجیبی شبیه ساختمانی بود که کریک و واتسون در سفر مصیبت بار یک روزه فرانکلین و ویلکینز به کمبریج به آن‌ها نشان داده بودند-به جز این که پاولینگ توجه بیشتری نسبت به حل مسایل جزئی نشان داده و آن‌ها را با تصاویر اشعه‌ی X مطابقت داده بود (و دقت کرده بود که مقدار صحیح مولکول آب را در آن بگنجاند).

واتسون با ناامیدی «فکر کرد که اگر براگ جلوی مارا نگرفته بود ما شکوه و افتخار کشف بزرگی را به دست آورده بودیم. »واتسون حتی در ناامیدی می‌توانست خوش بینی استثنایی داشته باشد. این تازه آغاز کار بود. واتسون اکنون خود را متقاعد ساخت که شاید بزرگ‌ترین شیمیدان جهان اشتباهی کرده باشد. آیا ممکن است که در یکی از محاسبات خود و یا در پیوندهای شیمیایی اشتباه کرده باشد؟

واتسون با کله شقّی یک جوان، تصمیم گرفت تا جزئیات دقیق ساختمان لاینوس پاولینگ را بررسی کند-پیوندهای شیمیایی، اعداد و وضعیت اتم‌های مهم را «ناگهان دریافتم که چیزی صحیح نیست» و به را یک بار هم که شده او اشتباه نمی‌کرد. باور کردنی نبود که پاولینگ فراموش کرده بود تا یونیزاسیون گروه‌های فسفات را، که اتصال‌های هر زنجیره را می‌ساخت، به حساب آورد. که به این معنی بود که بار الکتریکی وجود نداشت تا زنجیره‌های باریک و دراز را به همدیگر متصل نگهدارد. بدون

این بار الکتریکی این زنجیره‌ها از هم باز شده و فرو می‌ریختند. بدتر از آن، این که بدون این یونیزاسیون، مدلی را که پاولینگ برای این اسید نوکلئیک پیشنهاد کرده بود حتی یک اسید نبود. بزرگ‌ترین شیمیدان جهان اشتباه عادی یک بچه مدرسه‌ای را مرتکب شده بود. (این حتی بهتر از کوشش‌های کریک و واتسون در این زمینه بود-نگذاشتن مولکول آب در DNA و بی‌اطلاعی از قاعده شارگاف و غیره.)

به طور مسلم تا پیش از این که پاولینگ این اشتباه را تشخیص دهد، فقط مسأله زمانی بود. کریک و واتسون دریافتند که فقط شش هفته فرصت درند تا پاسخ خود را تهیه کنند.

واتسون بیست و چهار ساله نتوانست خودش را در مورد خطای پاولینگ نگهدارد. پس از این که به هر کسی که در کمبریج به او گوش می‌داد این موضوع را گفت، با قطار به لندن رفت تا به آن‌هایی که در کینگز کالج بودند نیز آن را بگوید. وقتی که به آن جا رسید ویلکینز گرفتار بود، پس واتسون به درون آزمایشگاه فرانکلین پرید (معمولاً یکی از مقدس‌ترین مکان‌های مقدسی که کمتر کسی جرأت رفتن به آن جا را داشت). واتسون در جا حرف‌های پاولینگ و اشتباه او را برای فرانکلین گفت. متأسفانه او احساس کرد که باید یادآوری کند که چه طور ساختمان مارپیچ سه گانه DNA پیشنهادی این شیمیدان بزرگ شباهت عجیبی به ساختمانی دارد که پانزده ماه پیش از آن او و کریک پیشنهاد کرده بودند (و فرانکلین به شدت با آن مخالفت کرده بود.)

این حرکت غیر عاقلانه‌ای بود. فرانکلین انتقادهای شدید را به راحتی نمی‌پذیرفت، به ویژه از آدم‌هایی مانند واتسون، که او را جوان خودبینی می‌دید که تظاهرهایش به همان اندازه بی‌کفایتی‌هایش بود. فرانکلین در حالی که خشم خود را کنترل می‌کرد با سردی به واتسون گفت که کم‌ترین مدرکی در مورد مارپیچی بودن DNA وجود ندارد. واتسون از روی حماقت شروع کرد به مقابله با او و ارائه‌ی مدارکی از کارهای خودش در مورد ویروس موزاییک تنباکو. این کار او فرانکلین را آن چنان عصبانی کرد که از پشت میز آزمایشگاه بیرون آمد-ظاهراً به قصد حمله به واتسون. هنگامی که او به وسط آزمایشگاه رسید، در باز شد. ویلکینز در همین لحظه وارد شد. واتسون از در بیرون دوید و از پله‌ها فرار کرد. (ظاهراً بحث در مورد کلید حیات به همان اندازه‌ای در یک آزمایشگاه خطرناک است که در یک پاب).

پس از آن، ویلکینز واتسون را که ترسیده بود، آرام کرد. او حتی تا آن جا پیش رفت که بعضی از تصاویر اشعه‌ی x را که فرانکلین تازه گرفته بود به واتسون نشان داد. این تصاویر واقعاً حیرت انگیز بودند. فرانکلین توانسته بود از یک نوع کاملاً جدیدی از DNA تصاویر پرش اشعه‌ی X را به دست آورد. این شکل-B هنگامی درست می‌شد که مولکول DNA از مقدار زیادی آب احاطه شده بود. این نوع DNA تصاویر پرش اشعه‌ی X با وضوح و سادگی حیرت آوری را تولید می‌کرد.

واتسون چنین به خاطر می‌آورد «در لحظه‌ای که تصاویر را دیدم دهانم بازماند و نبضم به شدت شروع به زدن کرد». باور کردنی نبود که فرانکلین هنوز به نظریه‌ی خود در مورد غیر مارپیچی بودن DNA چسبیده بود. به طور مسلم شکلDNA -A مبهم بود، اما (به نظر واتسون) این فرم-B جدید جای هیچ شکی را باقی نمی‌گذاشت. این تصویرها نشان می‌داد که DNA بدون شک به شکل یک مارپیچ است. وضوع حیرت انگیز آن‌ها به نتایج هیجان آورتری اشاره داشت. پس از چند دقیقه محاسبه حتی ممکن بود بتوان تعیین کرد که چند تا زنجیره مارپیچی در آن وجود دارد.

واتسون در بازگشت به کمبریج در واگن بسیار سرد قطار با هیجان شروع کرد به ترسیم شکل‌ها و محاسباتی در حاشیه‌ی روزنامه‌اش. آن شب به هنگامی که به رختخواب رفت معتقد شده بود که DNA از دو رشته مارپیچ در هم رفته تشکیل شده است.

روز بعد واتسون بسیار سرحال بود. از همان لحظه‌ای که وارد کاوندیش شد هیچ کس از آخرین دیدگاه‌هایش در مورد DNA در امان نبود. هنگامی که براگ از دفترش بیرون آمد، او نیز شرح مفصلی در این مورد شنید. براگ به جای این که به خاطر تخلف مستقیم از دستورش خشمگین شود به طور شگفت آوری با او همدلی کرد. به طور غیر منتظره‌ای او حتی به واتسون اجازه داد تا مدل جدیدی از DNA را در کاوندیش بسازد. از نظر او دیگر هیچ تفاهم نامه‌ای با کینگز کالج وجود نداشت-رقیب اصلی اکنون پاولینگ بود (واتسون نیز به طور زیرکانه‌ای این تصور را به وجود آورده بود که خودش به تنهایی دارد روی این موضوع کار می‌کند. براگ اطلاعی نداشت که هم اکنون اجازه بلندترین قهقه ی کریک را صادر کرده است.)

کارگاه طبقه‌ی پایین در کاوندیش فوراً به تولید صفحات فلزی به شکل و اندازه چهار باز پرداخت. به زودی کریک و واتسون شروع کردند به ساختن مدل، و جور کردن ساختمان ظریف دو زنجیره مولکولی مارپیچ درهم رفته. اگر گمان آن‌ها در مورد پاولینگ درست بود، اکنون آن‌ها فقط ۳ هفته وقت داشتند تا پاسخ آن را بیابند.

همه چیز می‌باید از روی واحدهای ساختمانی ابتدایی محتوای شیمیایی شناخته شده مولکول پیچیده DNA ساخته شود. اندازه هر یک از مولکول هایی که با هم جمع شده و این مولکول پیچیده را می‌سازند، و طول و زاویه پیوندهای شیمیایی بین آن‌ها را باید در نظر گرفت.

برای این که از پیچیدگی حیرت آور این کار تصویری به دست دهیم مثال زیر را می‌آوریم: دو شانه را که هر کدام دو متر طول دارند با دندانه‌های نابرابری که هر کدام زاویه‌ی متفاوتی دارند در نظر بگیرید. این دو شانه را باید پیچانده و به شکل یک مارپیچ درآورد و سپس آن‌ها را چان در همدیگر فرو کرد که هر دندانه یک شانه مکمل دندانه شانه دیگر باشد. اما حتی پیش از شروع کار لازم است تا طول دقیق، موقعیت، و زاویه هر یک از دندانه‌های هر یک از شانه‌ها را حساب کرد.

برای این که تصوری از مقیاسی که در میان است به دست آید باید گفت که پهنای مارپیچی که از ترکیب هر دو شانه به دست می‌آید کمتر از دو نانومتر است. (یک نانومتر برابر ۱۰ بتوان ۹-متر و به عبارت دیگر یک میلیاردیم یک متر است).

هم چنان که دیدیم کریک و واتسون مقدار زیادی فکر بر روی این موضوع گذاشته بودند. ولی مشخصات دیگری نیز باید در این مدل جای می‌گرفت. عامل مهم پیچش دقیق هر زنجیره از مارپیچ مولکول ها بود-چه این که مانند یک فنر نزدیک به هم یا مانند یک پلکان مارپیچ به طور بازتری می‌پیچید. واتسون از روی تصاویر پرش اشعه‌ی DNA, X ی شکل-B فرانکلین حدس زده بود که ساختمان این مولکول باید یک مارپیچ دو گانه باشد، اما یافته‌های فرانکلین حتی چند نکته اساسی‌تری را نیز در بر داشت. مثلاً از روی تصاویر اشعه‌ی X امکان داشت تا قطر دقیق این مولکول را اندازه گرفت (در حدود ۱/۶ نانومتر). زاویه‌ی صعودی پیچش‌های این مارپیچ و این که در یک «دور» کامل چه قدر بالا می‌رفت را می‌شد با درجه یقین بیشتری محاسبه کرد.
یافته‌های جدید و واضح‌تر فرانکلین به این معنی بود که کریک و واتسون اکنون خود را در یک وضعیت غیر عادی می‌دیدند. این یافته‌ها حقایق دقیقی بودند، و می‌باید در نظر گرفته می‌شدند. اگر مدل آن‌ها با این حقایق جور در نمی‌آمد آن‌ها بودند که اشتباه می‌کردند و نه فرانکلین؛ و هیچ مقدار دست کاری هم نمی‌توانست آن را تغییر دهد.

تعجبی نداشت که از همان ابتدا چند اشتباه وجود داشت؛ و باز تعجبی نداشت که با این جور افراد این اشتباه‌ها گاهی اشتباه‌های ابتدایی بود. کریک و واتسون بر خلاف قضاوت پیشین خود ابتدا میل داشتند که از نظریه پاولینگ پیروی کنند مبنی بر این که بازها در خارج از زنجیره‌های مارپیچ در هم رفته قرار دارند. خوشبختانه هر دو نفر به قدر کافی اعتماد به نفس داشتند تا به سرعت از این نظریه دست بردارند. آن‌ها درست فکر می‌کردند و بزرگ‌ترین شیمیدان تاریخ یک بار دیگر اشتباه کرده بود. بازها باید درون مارپیچ می‌بودند.

به نظر گریفیث این بازها به همدیگر جذب می‌شدند، یعنی C به T و G به C . ولی آیا بهتر و ساده‌تر نبود اگر بازهای شبیه به هم جذب همدیگر می‌شدند؟ در این حالت هنگامی که زنجیره‌ها برای همتاسازی از هم جدا می‌شدند، ایجاد مولکول‌های جدید بسیار ساده‌تر می‌بود. این راه حل ایده آلی بود.

سپس واتسون کشف کرد که جمع بازهای شبیه به هم (یعنی C با C و G با G و غیره) همگی در اندازه‌های مختلفی اند. امکان نداشت جمع این بازهای مشابه درون دو زنجیره مارپیچ جای بگیرند. پس از محاسبات بیشتر او باز هم کشف بدتری کرد. این موضوع در مورد هر مجموعه‌ای از بازها واقعیت داشت. به نظر می‌رسید که پاولینگ درست فکر می‌کرد: نظریه «بازها در درون مارپیچ درست نبود. در این مرحله مدلشان را به سختی تا نیمه ساخته بودند، اما می‌باید آن را رها کرده و دوباره از اول کار را شروع کنند. مسأله این بود که اکنون دیگر وقت نداشتند تا مدل دیگری بسازند.»

کریک از رها کردن این کار امتناع می‌کرد. قرار دادن بازها در خارج از مارپیچ بی‌معنی بود. ساعت‌های متمادی او با پشتکار با این مدل ور رفت، طول پیوندها را بارها و بارها اندازه گرفت و سعی کرد آن‌ها را طوری تنظیم کند تا درون زنجیره‌ها جای گیرند. همان طور که می‌دانیم واتسون هم کسی نبود که ناامید شود-اما واکنش او در مقابل بحران تا حدی متفاوت بود. فصل بازی تنیس آغاز شده بود و نیز موج جدیدی از دختران اهل اسکاندیناوی در پارتی‌ها ظاهر می‌شدند. کریک به طور فزاینده‌ای ا

ز دست واتسون ناراحت بود که به آزمایشگاه می‌آمد و اظهار می‌داشت که پیشنهادهای «الهامی» کریک بی‌فایده هستند، سپس در جستجوی برقراری پیوندهای دوستانه‌تری ناپدید می‌شد. اما واتسون هم خط فکری خودش را دنبال می‌کرد، اگر چه بر مبنای پراکنده‌تری. در طی این جریان او کشف مهمی کرد. ممکن است که او و کریک محاسبات خود را برای شکل ایزومری بازها اشتباهی انجام داده باشند. آن طور که به نظر می‌رسد این یک خطای ساده‌ای نبود. هر یک از بازها یک فرمول مولکولی دارند که دو نوع ساختمان مولکولی متفاوتی را برای آن‌ها ممکن می‌سازد-شکل انوالی و شکل کتونی. تمام مدارک به شکل انولی مولکول اشاره داشت-آیا ممکن بود که این موضوع اشتباه باشد؟

واتسون در محاسبات صاعقه مانندی فرو رفت، ولی هیچ فایده‌ای نداشت. حتی بازهای مشابه در شکل کتونی خود هنگامی که به هم متصل می‌شدند در زنجیره جای نمی‌گرفتند. سپس او متوجه شد که بازها در شکل کتونی خود هنگامی که بر حسب نظر گریفیث به شکل A-T و C-G متصل می‌شدند، در درون زنجیره مارپیچ جای می‌گرفتند. علاوه بر آن، هنگامی که دو جفت باز متفاوت به این ترتیب به هم وصل می‌شدند از لحاظ شکل و اندازه شبیه هم بودند. که به معنی این بود که هر یک از دو جفت باز ممکن است در هر جای زنجیره قرار گیرند و امکان شکل‌های بسیار متعددی از جفت‌ها را به وجود آورند. سرانجام آن‌ها موفق شده بودند! آن‌ها کلید ساختمان DNA را کشف کرده بودند.