20世紀的科學怪傑鮑林

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慕峁梗�緩笤詿嘶�∩顯倨醋俺齟蠓腫詠峁梗歡�氪訟嚳矗�⒐�說姆椒ㄈ詞譴由隙�攏�捶治鐾暾�鞍字史至說腦射線衍射圖。鮑林曾經以為蛋白質分子太大，它們的X射線衍射圖過於複雜，因此在可預見的將來，從上到下的研究方法不可能奏效。但是在與伯納爾和霍奇金交談之後，鮑林意識到，英國人正接近於攻克某些蛋白質分子的結構問題，這使他感到很大的壓力。

在這樣的情況下，他又一次考慮從理論上解決蛋白質的母體——角蛋白鏈的結構問題，這是他在1937年曾經嘗試過的事。當時他試圖構造一條與阿斯特貝里的X射線資料相匹配的蛋白質鏈，但沒有成功。於是他懷疑自己關於氨基酸結構或鍵的想法是錯誤的。但這些年來的研究成果，包括科裡所做的關於氨基酸的具體研究，都告訴他自己並沒有錯。分子尺度與他的假設大致吻合。他還曾預言，肽分子的鍵具有雙鍵特徵，兩側的原子固定在一個平面上，這一猜測也被科裡關於二酮哌嗪的研究結果所證實。他當時其實已十分接近於成功，不可思議的是，他竟然沒有堅持下去。

1948年春天，他重新研究這個問題，不過這一次採用了新的指導原則。在30年代，化學家曾提出長鏈澱粉分子具有像螺旋轉梯那樣的結構，鮑林早年的合作伙伴哈金斯（鮑林曾與他一起做過一些早期的研究工作，最後得出了肽鍵的平面性結論）曾從理論上論證這種螺旋結構也是蛋白質分子的主要結構形式。按照哈金斯模型，氨基酸鏈的形狀不是阿斯特貝里模型假設的扁平、扭結的帶狀，而是螺旋上升的梯狀，像床墊彈簧那樣；哈金斯還假設鏈的圈與圈之間由氫鍵固定，從而能保持結構的穩定性。

這是一個非常富於啟發性的假設，並早已在英國晶體學家中間引起熱烈討論。這些假設有助於解釋一些現象。按照阿斯特貝里的扁平帶模型，蛋白質的化學性質應該反映出帶了的雙面性特點，然而，蛋白質鏈實際上似乎是各向同性的，這恰與螺旋線形成的圓柱體整體形狀相吻合。此外，理論的推斷結果也有利於螺旋線假設。正如克里克①——他當時是佩魯茨和肯德魯實驗室裡的一個研究生——所說，“眾所周知，如果一條鏈由完全相同的環以完全一致的方式摺疊並聯結起來，且每個環與相鄰環的關係也完全一致，那麼這樣的鏈就形成螺旋結構。”叫它螺旋結構也好，螺旋線也好，反正哈金斯的假設對卡文迪什的研究者產生了重要影響。很快地，似乎英國的每一個蛋白質研究者都在尋找螺旋結構了。比如霍奇金（鮑林訪問牛津大學時曾與她進行過幾次長談）就在她的胰島素分子的研究中密切注意尋找螺旋結構的證據。

①克里克（Franis　Crick，1916—）英國生物物理學家和遺傳學家，因參與制成脫氧核糖核酸（DNA）的分子結構模型，為分於遺傳學奠定了基礎，而與沃森（J。Watson）和威爾金斯（M。Wilkins）共獲1962年諾貝爾醫學獎。

在皇家科學研究院報告後一個多星期，鮑林病倒了。由於英國潮溼的天氣，他患上了嚴重的骨竇炎，只得臥床休息了。他記得：“第一天我閱讀偵探小說以便使自己不想倒黴的事，第二天依然如此。但第三天我就厭煩了，我於是想，”我為什麼不能想想蛋白質的結構問題呢？“這樣，他決定對角蛋白鏈的結構再進行一次研究的嘗試。不過這次採用了螺旋模型的設想。他準備好鉛筆、直尺和一些紙，然後開始描繪氨基酸鏈的草圖。根據記憶，他勾畫出原子鍵的長度和夾角。他採用了三步工作法：第一步，根據氨基酸的已知尺度把鏈畫出來；第二步，把元素在空間按這樣的方式排列出來，使氫鍵易於生成並使鈦鍵處在同一平面內；第三步，檢驗這樣得出的模型能否解釋X射線衍射資料。他畫出了每個氨基酸分子的基本碳一碳一氮骨架，然後用粗線表示肽鍵，將它們連結起來，這些肽鍵在紙頁內保持平直。他又將那些區別不同型別的氨基酸分子的側鍵畫成由螺旋線中心指向外面的線段。透過這種表示法，這些側鍵將不會對存在於中心部位的重複結構產牛干擾，

然後，他將紙張進行摺疊。摺疊時將肽鍵平直地保持在紙頁上，而只在氨基酸骨架中與肽鍵相連的單個碳原子處折角，這是他認為可能發生旋轉的地方。他設法將角度折得與四面體角大致相等，這樣大小的折角對碳鍵來說是最自然的。他對紙張採用各種不同的摺疊方法，力圖把元素排成恰當的形式，以便形成儘可能多的氫鍵。沒隔多久，他就得出了一種形狀優美的螺旋結構。這使他大喜過望。這個結構具有平面性的肽鍵，大致正確的鍵角和長度