莫里斯·休·弗雷德里克·威尔金斯

莫里斯·休·弗雷德里克·威尔金斯(Maurice Hugh Frederick Wilkins)CBE FRS(1916年12月15日 - 2004年10月5日),出生于新西兰英国物理学家,他在DNA分子结构研究中的贡献至关重要。威尔金斯的工作不仅限于生物物理学,他还在物理学的多个领域,包括磷光、同位素分离、光学显微镜和X射线衍射的科学理解以及雷达的发展中做出了贡献。1950年,威尔金斯开始采取“X射线衍射法”研究脱氧核糖核酸晶体结构,并拍摄出第一张DNA纤维衍射图。他因其在伦敦伦敦国王学院对DNA结构的研究而闻名,并与詹姆斯·杜威·沃森弗朗西斯·克里克共同获得1962年诺贝尔生理学或医学奖

人物生平

莫里斯·威尔金斯出生在新西兰的庞加罗阿,父亲埃德加·亨利·威尔金斯是一名医生。他的家族来自都柏林,祖父分别是都柏林高中的校长和警察局长。6岁时,威尔金斯随家人回到英国,在伯明翰受教育。他先后就读于怀尔德格林学院和伯明翰国王爱德华学校。1935年,威尔金斯进入剑桥大学圣约翰学院,主修物理学,并于1938年获得文学学士。毕业后,他在伯明翰大学攻读博士学位,并于1940年凭借对磷光和电子陷阱的研究获得博士学位。

第二次世界大战期间,威尔金斯在伯明翰开发了改进的雷达屏幕,随后参与了美国的“曼哈顿计划”,从事同位素分离工作。战后,他在圣安德鲁斯大学担任助理讲师,并与约翰·兰德尔一起进行生物物理学研究。1946年,兰德尔被任命为伦敦国王学院物理系的维斯顿教授,并获得资金建立生物物理学单位,威尔金斯作为该单位的助理主任与他一起前往。他们任命了一支受过物理和生物科学训练的科学家团队,并开始了多种技术的并行研究。

威尔金斯的DNA研究分为两个阶段。第一阶段是在1948年至1950年,他的初步研究产生了脱氧核糖核酸的第一张清晰的X射线图像。在第二阶段,1951年至1952年,威尔金斯从鱿鱼精子中产生了清晰的“B形”“X”形状的图像,并将这些图像发送给了詹姆斯·杜威·沃森弗朗西斯·克里克,这些图像对沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型起到了关键作用。

1953年后,威尔金斯继续测试、验证和对沃森-克里克DNA模型进行重大修正,并研究核糖核酸的结构。他在1955年成为伦敦国王学院生物物理学单位的副主任,并在1970年至1972年接替兰德尔担任该单位的主任。威尔金斯于1959年当选为皇家学会会士。

多米尼克·威尔金斯结过两次婚。他的第一任妻子露丝是一名艺术学生,他们在伯克利相识。他们离婚后,露丝在离婚后生下了他的儿子。威尔金斯于1959年与他的第二任妻子帕特里夏·安·奇奇结婚。他们育有四个子女,莎拉、乔治、艾米莉和威廉。他的遗孀帕特里夏和他们的子女在他去世后幸存下来。

第二次世界大战前,威尔金斯是一名反战活动家,加入了剑桥科学家反战小组。他曾加入共产党,直到1939年9月苏联军队波兰战役。2010年8月公开的英国安全机构文件显示,威尔金斯曾受到泄露原子机密的嫌疑。这些文件显示,对多米尼克·威尔金斯的监视在1953年结束。他在1999年接受英国“遭遇”广播节目采访时说:“战后,我想知道我会做什么,因为我对在日本的平民中心投下两颗原子弹感到非常厌恶。”

威尔金斯因病于2004年10月5日在医院中去世,享年87岁。

主要成就

威尔金斯的研究对于揭示脱氧核糖核酸的结构起到了决定性的作用。他在1950年开始研究DNA晶体结构,并采用“X射线衍射法”拍摄出第一张DNA纤维衍射图(A型图),证明DNA分子具有单链螺旋结构。他的研究不仅帮助沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA双螺旋结构模型,而且在1953年后继续测试、验证和对该模型进行重大修正,并研究核糖核酸的结构。1962年,威尔金斯与沃森、克里克一起被授予诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们“有关核酸分子结构的发现及其对生物体内信息传递的重要性”。

翻译遗传密码的步骤

遗传密码是指3个组的碱基,也称碱基三联体。密码是按以下顺序被破译的:

①遗传信息的转录:先拆开脱氧核糖核酸分子的双螺旋链,合成信使RNA(mRNA)。信使RNA具有与另一方的核苷酸互补的碱基排列。

②遗传信息的传递:信使RNA从核内向细胞质移动,与核糖体结合。核糖体是合成蛋白质的场所。

③氨基酸的转移:转运RNA(tRNA)与特定氨基酸结合,结合后被转移到核糖体上。转移RNA究竟选择哪一种氨基酸结台,这要根据它的一端所携带的未配对的碱基三联体(反密码子)是否能与它的另一端所携带的特定氨基酸相应的三联(密码子)互补,哪一种氨基酸的三联能与未配对的三联体互补,就选择哪一种氨基酸。

遗传密码的翻译和蛋白质的合成:核糖体一边往信使核糖核酸上移动,一边解读其密码,使携有互补碱基的转移RNA顺序与其结合。按信使RNA的遗传信息排列的氨基酸与核糖体结合成为蛋白质。完成转移任务的转运RNA将脱离信使RNA。

威尔金斯于2003年出版了自传《双螺旋的第三人》,详细记录了他在DNA结构研究中的经历和贡献。此外,为了纪念他和本杰明·富兰克林博士在伦敦伦敦国王学院的工作,学院开设了富兰克林-威尔金斯大楼。新西兰奥克兰大学的分子生物发现中心也更名为莫里斯·威尔金斯中心,以表彰他在该领域的杰出成就。

外部链接

参考资料

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