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纸质书

双螺旋(插图注释本)

插图注释本珍藏巨献
¥ 82.43会员价:¥ 54.95

诺贝尔奖获得者詹姆斯·沃森里程碑式著作

插图注释本珍藏巨献

300余幅珍贵历史照片

全景展示发现DNA双螺旋结构波澜壮阔、激动人心的历程

沃森亲笔致信中国读者

冷泉港亚洲CEO季茂业、华大集团CEO尹烨

专文作序

《双螺旋(插图注释本)》(精装)

The Annotated and Illustrated Double Helix

首都医科大学校长  

北京大学教授 黄岩谊

冷泉港亚洲CEO 季茂业

华大集团CEO  

浙江大学生命科学研究院教授 王立铭

北京大学教授  

倾情推荐

 

[基本信息]

分类:生命科学/科普读物

书名双螺旋(插图注释本)

作者[美]詹姆斯·D沃森(James D. Watson

编者:[美]亚历山大·江恩(Alexander Gann) [美]简·维特科夫斯基(Jan Witkowski)

译者:贾拥民

定价:119.90

开本:24      

页码:354  

字数:357

印张:14.75

出版时间:20226  

策划简学 安烨

责编:李亚楠

出版社:湛庐文化 / 浙江教育出版社

图书品牌:湛庐文化

ISBN: 9787572237188

CIP I . ①…II . … ②亚… … … III . ①双螺旋—普及读物 IV . ①Q71-49

 

 

[营销标题]

诺贝尔奖获得者詹姆斯·沃森里程碑式著作、插图注释本珍藏巨献

300余幅珍贵历史照片,全景展示发现DNA双螺旋结构波澜壮阔、激动人心的历程

沃森亲笔致信中国读者,冷泉港亚洲CEO季茂业、华大集团CEO尹烨专文作序

首都医科大学校长饶毅、北京大学教授黄岩谊、浙江大学教授王立铭、北京大学教授谢灿倾情推荐      

                                                                                                    

[内容简介]

诺贝尔奖获得者詹姆斯·沃森,亲自讲述他与自己的“黄金搭档”弗朗西斯·克里克发现DNA双螺旋结构背后的故事,还原双螺旋发现故事出彩的一面!与普通科学家的自述不同,沃森用自己独特的叙事方式,使本书行文中充满着好莱坞式的戏剧张力,同时又保留了历史叙事的真实性。“整个科学史上,可能都难以找到像沃森这样真实、犀利、充满个人情绪地记叙科学发现历程的书了。”

与文字版相比,新增300余幅珍贵历史照片及信件,补充大量注释及说明,增补文字版中删除的章节及附录,收录了《双螺旋》一书出版前后在学界引发的争议与评论内容,全景还原与展示一个充满了动人细节与张力的、真实有血肉的发现DNA双螺旋结构的“新”故事。

 

[编辑推荐]

不管你是好奇那段历史的真实面目,关心那些科学英雄的生动形象,还是单纯地希望以科学家的视角重温那段激动人心的历史,沃森的《双螺旋》都值得一读。

揭示一个伟大科学发现的发生过程,展示想象力和创造力如何突破人类的认知边界、在自然科学中大放异彩。

沃森先生亲笔致信中国读者,冷泉港亚洲CEO季茂业博士专文作序,北京大学教授饶毅、北京大学教授黄岩谊、北京大学教授谢灿、浙江大学教授王立铭倾情推荐!

湛庐文化出品。

 

[作者简介] 

 詹姆斯 · D. 沃森

1928年4月出生于美国芝加哥。

15岁考入芝加哥大学,1947年获得芝加哥大学动物学学士学位。1950年获得印第安纳大学遗传学博士学位。

1953年4月25日,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在一篇题为《核酸的分子结构》的论文中向世人宣告:引导生物发育和生命机能运作的脱氧核糖核酸(DNA)具有双螺旋结构。而这篇论文仅用了1 100个单词和1张图片。1962年,沃森和克里克与英国分子生物学家莫里斯·威尔金斯分享了诺贝尔生理学或医学奖。

20世纪60年代,沃森入主冷泉港实验室,在他的努力下,冷泉港实验室从一个濒临破产的小机构成了世界上有影响力的综合性科研教育中心之一。

1988年,沃森加入美国国家卫生研究院,并于1990年被任命为“人类基因组计划”主任。沃森是“人类基因组计划”的主要推动者。

[各方赞誉]

 

如果用了解一个年轻科学家的心态去读这本书的话,这是一本好书,虽然作者对于其他人(特别是异性科学家)的一些猜想并不准确。

 

饶毅

首都医科大学校长

 

三年前,我去美国冷泉港实验室开会的时候,在他们的小书店里面看到了新版《双螺旋》,图文并茂,还有包括沃森老先生在内的三个作者的亲笔签名,未曾细想就买了一本带回来,却一直收在书架上,没有翻开细读。前几天在去英国剑桥开会的飞机上,我趁机把这一版本的中译本看完了,确实过瘾,和我十几年前念研究生时读的《双螺旋》大不一样——那时只读到文字,而且当时的我从未想过有朝一日会从事和DNA相关的工作,囫囵吞枣、不求甚解。依稀还能记得的,无非是沃森年轻时的张扬与不羁,以及一个伟大发现诞生的戏剧性过程。这次循着精美的图片重读下来,才真正体会到“ his story is history”(他的故事堪称历史)。很多批评者会说,这本书也许只还原了故事的一面,但这一面却是出彩的一面,怎能错过?

 

黄岩谊

北京大学教授

DNA双螺旋结构的发现故事或许是科学史上非常戏剧性的重大一幕:一个二十出头的博士后(沃森)和一位年近不惑的博士生(克里克)以非常原始的方式建模,却得到了奠定当代生物学领域理论基础的重大发现。

季茂业

冷泉港亚洲CEO

冷泉港亚洲DNA学习中心前主任

 

DNA双螺旋结构被发现之后的70年,围绕着这一基本结构,全世界众多“最聪明的脑子”逐步向生命科学领域汇集,而“生命世纪”的大幕页徐徐拉开。关于DNA研究的故事实在太多,而围绕DNA的科学发现、技术发明、产业发展页正如其结构一般螺旋式上升,不断地为人类的生命科学和生物技术产业贡献力量。种种精彩,尚请翻看本书,必然开卷有益。可以确定的是,这些故事还在继续,而且会越来越精彩。

尹烨

华大集团CEO

DNA双螺旋结构被发现的时刻可以称得上是整个人类智慧史的尖峰时刻之一。半个多世纪后的今天,双螺旋的标志遍布全世界的学校、公园和图书馆,双螺旋催生的生物技术产业也已经深刻介入了我们习以为常的现代生活。不管你是好奇那段历史的真实面目,关心那些科学英雄的生动形象,还是单纯地希望以科学家的视角重温那段激动人心的历史,沃森的《双螺旋》都值得一读。整个科学史上,可能都难以找到像沃森这样真实、犀利、充满个人情绪地记叙科学发现历程的人了。

 

王立铭

浙江大学生命科学研究院教授

科普畅销书《上帝的手术刀》《给忙碌者的病毒科学》作者

 

1953年的DNA双螺旋还未成为公认的核酸结构,而是詹姆斯·D.沃森与弗朗西斯·克里克从一些非常有限的参数出发,凭借惊人的想象力和创造力预测出的模型。《双螺旋》这本书,展示的不只是关于DNA双螺旋结构被发现的历史,更是一段想象力在自然科学中大放光彩的历史。悲伤的是,这种科学思维和科学模式已经离我们远去了。拿到此书时,不禁想起我们在发现磁受体蛋白MagR时曾经和《自然》杂志的资深主编亨利·吉(Henry Gee)有过的一段印象深刻的对话,他曾经对着我伤心地感叹“The days of Watson and Crick are long over. These days we are much more demanding about mechanism”(沃森与克里克的时代已经离我们远去,而当下的我们对发现方法和途径的要求更多了),但他相信我们能够一起Find a middle way”(找到一个两全之法)。我想,我们终还是成功了。在这本书的插图注释本中文版面世之际,我想说,如果我们今天因为过度追求烦琐细节和无懈可击的多余数据,而失去了想象力和创造力的翅膀,也许是科学的悲哀。我相信,是想象力和创造力在一次一次地突破人类认知的边界,就如同1953年的DNA双螺旋结构的发现。

 

谢灿

北京大学生命科学学院教授

动物磁感应受体基因和“生物指南针”发现者

 

 

 

 

 

 

[目录] 

 

推荐序一 亦师亦友的詹姆斯·D. 沃森先生    

季茂业

冷泉港亚洲CEO冷泉港亚洲DNA学习中心前主任

 

推荐序二 生命的终极奥义

尹烨

华大集团 CEO

推荐序三 20 世纪最重大的科学事件

威廉· 劳伦斯 · 布拉格爵士 

剑桥大学卡文迪许实验室前主任

中文版序 致中国读者的一封信

插图注释本前言

初版前言

 

01 我的好搭档克里克 

02 DNA是什么 

03 拜师卡尔卡 

04 初识威尔金斯 

05 转投剑桥 

06 费尽周折的转学 

07 与克里克的第一次相见 

08 克里克与布拉格爵士的恩怨 

09 理论与模型 

10 富兰克林向左,威尔金斯向右 

11 牛津之行 

12 不成功的“三螺旋模型” 

13 出师不利 

14 卧薪尝胆 

15 奖学金之忧 

16 我的第一张X射线衍射照片

17 “DNA结构不是螺旋状的” 

18 查加夫定律 

19 群英会巴黎 

20 抢发论文 

21 鲍林来信了 

22 鲍林的“三螺旋”论文

23 第51号照片 

24 开始制作双螺旋模型 

25 曙光初现 

26 欣喜若狂 

27 尘埃落定 

28 来自威尔金斯和富兰克林的证据 

29 我们的论文在《自然》上发表了 

 

获诺贝尔奖的前前后后

附录 1 最早描述DNA模型的两封信

附录 2 第一版出版时被删掉的一章 

附录 3 沃森与默克奖学金委员会的争执

附录 4 《双螺旋》的写作与出版过程 

附录 5 查加夫的书评及相关争论 

 

译者后记

[推荐序]

生命的终极奥义

    如果说起双螺旋,你会想到什么?一段旋转楼梯、一根大麻花……当然,我这里想强调的是,双螺旋是复杂生命设计中最精妙的呈现,即我们DNA的结构。

你的空间想象能力如果足够好,请“脑补”一下:把一段铁轨沿着中线扭一下,就得到了一段双螺旋。这两条铁轨,我们称之为“脱氧核糖-磷酸骨架”,而中间的每一条枕木,则是由可配对的两个碱基(腺嘌呤必须与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤必须与胞嘧啶配对)通过氢键连接而成的。不要小看“配对”这个词,正是因为这种匹配的专属特异性,才使得遗传可以高保真发生,才使得生命语言得以高效率传递。

生命的本质是化学,化学的本质是物理。DNA作为生命的遗传物质,从形成的那一刻开始就呈现双螺旋结构,无比精巧、无比合理、无比美妙,然而这个地球上的生命是在几十亿年后才知道的。“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上。”物理大神牛顿讲的这句话同样适用于生命科学。

1859年,达尔文已经知道了物竞天择,但还远远不知道其物质上的实证;

1865年,孟德尔已经发现了遗传变异,但还远远不知道其还原论的演绎;

1871年,米歇尔已经提纯出核酸,但还远远不知道这就是遗传物质的本体;

1909年,约翰逊已经提出了“基因”一词,但它还仅仅是一个高度凝练的概念;

1911年,摩尔根已经提出了染色体遗传理论,但还不知道遗传物质是核酸还是蛋白质;

1944年,薛定谔已开始从物理的角度思考“生命是什么”,并尝试从核酸中找到“第五种力”;

1944年,埃弗里通过肺炎双球菌实验确证了DNA是遗传物质,但还不知道其分子基础;

1952年,鲍林已经抢先提出了DNA“三螺旋结构”,然而发表后被证明错误;

……

这一众巨人们的肩膀,都为1953年4月2日关于双螺旋结构的伟大发现奠定了基础。

某些特殊的时间节点,使人们对世界的认知产生了质的变化。1953年4月1日,当时人类还不知道DNA的结构,但到了第二天,当世界顶级学术刊物《自然》接收由詹姆斯·D. 沃森(也即本书作者)、弗朗西斯·克里克以及莫里斯·威尔金斯联合署名,题为“DNA双螺旋结构”的科研论文投稿后,人类的认知则将被改变。值得一提的是,这篇文章从投稿、审阅到出版仅仅用了23天,这个创纪录的效率,从另一个角度证明了这件事情的伟大意义。(必须一提的是,这个发现还必须感谢一位卓越的女性科学家罗莎琳德·富兰克林,正是她关于双螺旋的“51号照片”——一张史上最清晰的DNAX射线衍射照片才启发上面几位诺贝尔生理学或医学奖的获得者得出了正确结论,而她本人则因卵巢癌英年早逝,无缘诺奖……)那一刻之后的70年,围绕着DNA基本结构,全世界众多“最聪明的脑子”逐步向生命科学领域汇集,而“生命世纪”的大幕也徐徐拉开。

1958年,弗朗西斯·克里克提出了中心法则,从而理顺了从DNA到RNA再到蛋白质的关系;

1970年,吴瑞发明了引物延伸并将其应用于DNA测序,启发了桑格后续研发出测序技术;

1975年,桑格发明了第一个被广泛应用的DNA测序方法——双脱氧终止法,人类基因组解密在技术上有了坚实的依托;

1983年,穆利斯发明了聚合酶链式反应(PCR),使得微量DNA可被大量扩增,使如今耳熟能详的核酸检测成为可能;

1985年,美国ABI公司发明了第一台DNA自动测序仪Prism310,从而为大规模基因测序做好了工程化的准备;

1990年,人类基因组计划(HGP)启动,并于2003年完成,美、英、日、德、法、中六国参与,花费38亿美元,华大基因代表中国完成其中1%的测序任务;

2005年,高通量测序技术横空出世,测序通量指数级增加、成本指数级下降,使得人人基因组得到测序成为可能;

2015年,中国第一台测序仪BGISEQ-500由华大集团研制成功,自此中国测序技术逐步领先世界;

2022年,华大研究院的时空组学技术首次实现了细胞内DNA的空间定位,这一超高分辨率的成像技术使得人们对DNA的“工作状态”一览无余;

……

“每览昔人兴感之由,若合一契,未尝不临文嗟悼,不能喻之于怀。”关于DNA研究的故事实在太多,原谅本人才疏学浅且笔墨有限,不能一一铺叙。而围绕DNA的科学发现、技术发明、产业发展也正如其结构一般螺旋式上升,不断地为人类的生命科学和生物技术产业贡献力量。种种精彩,尚请翻看本书,必然开卷有益。可以确定的是,这些故事还在继续,而且会越来越精彩!

请允许我用这篇发表于1953425日的伟大而精悍的论文中最美妙的一句话结束此篇:It has not escaped our notice that the specic pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.”(我们已注意到,我们所提出的特殊配对模式,提供了一种可能的遗传物质的复制机制。)

这就是双螺旋之于生命的终极奥义。

是为序。

 

[中文版序]

 

致中国读者的一封信

亲爱的中国读者:

获悉《双螺旋(插图注释本)》即将在中国出版,我十分欣喜。这本书主要讲述了60多年前我和弗朗西斯·克里克发现DNA双螺旋结构的故事。我希望中国读者在阅读本书的过程中,可以体会到当时我和克里克曾经感受过的那份快乐和兴奋,当然,也包括那份沮丧。

“人类基因组计划”的成功是继DNA双螺旋结构发现之后的又一重大成就。破译人类的全部遗传密码,可谓是号称“本星球上最智慧生物”的人类在文明史上第一次深刻而又精准地理解了生命的本质。如果把生命比作长城,发现DNA双螺旋结构就相当于深入理解了构筑起生命奇迹的砖石,而“人类基因组计划”则相当于清点了长城上的每一块砖石。然而,我们并未止步于此。

最重要的是,我们必须解决一些更有趣的问题。例如:生命的整体结构到底是什么样的?生命如何得以运行?生命的砖石如何构建起了生命的长城?我认为,这些问题的答案不仅会对科学界产生重要影响,对于整个人类而言也意义非凡。在解决这些问题之后,未来可能会远远超出我们的想象:癌症将不再是令人闻之色变的绝症;人与人之间的差异将被更好地理解和尊重;而那些颐养天年的长寿者也将不再罕见。

“人类基因组计划”的成功是各国科学家通力合作的结果,其中也包括了中国科学家的倾力协作。与“人类基因组计划”一样,后基因组学时代的研究也需要展开更为广泛的国际合作和更为长期的艰辛探索。而中国近年来涌现出的杰出人才、强大的经济实力和灿烂的文化遗产都使我相信,你们一定能够在这项挑战中发挥出更重要的作用!

[正文]

 

01我的好搭档克里克

我从来没有见过克里克表现出谦虚谨慎的态度。也许,在有些人眼里,他就是一个自大傲慢的家伙,但是我并不认为有任何理由可以这样去评价他。这与他现在享有的盛名毫无关系。现在,人们经常谈起他,谈论时通常都颇有敬意。我还相信,总有一天,公众很有可能将克里克与欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)或尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)这样的伟大人物相提并论。但在1951年秋天,情况却并非如此。当时我刚刚来到剑桥大学,在卡文迪许实验室加入了一个由从事蛋白质三维结构研究的物理学家和化学家组成的研究小组。那一年,克里克35岁,在科学界只是一个默默无闻的小人物。虽然他周围的同事都承认,他思考问题时思维敏捷、见解深刻,同事们都常常向他请教,但是从更大的范围来看,他并没有获得足够的赏识,甚至许多人都觉得他有些过于夸夸其谈。

克里克所在实验室的负责人是马克斯·佩鲁茨(Max Perutz),他是一位出生于奥地利的化学家,于1936年来到英国。佩鲁茨从事利用X射线衍射分析血红蛋白晶体结构的研究工作已经有10多年了,当时刚刚取得一些实质性进展。卡文迪许实验室主任布拉格爵士为他提供了全面的支持。作为一位诺贝尔物理学奖获得者,同时又是X射线晶体结构分析学的创立人之一,布拉格爵士在长达40年的时间里一直密切关注着X射线衍射法在解决日趋复杂的分子结构问题中的作用。这种新方法能阐明的分子结构越复杂,布拉格爵士就越高兴。就这样,在第二次世界大战后的几年时间里,他对解析蛋白质分子结构的各种方法特别着迷,因为蛋白质分子是所有分子中最复杂的。在管理工作允许的情况下,布拉格爵士会跑去佩鲁茨的办公室,与其探讨新近积累起来的X射线资料。即使在回家之后,布拉格爵士也仍然沉浸在对这些资料进行解释的思考中。

克里克既不是一个像布拉格爵士那样的理论家,也不是一个像佩鲁茨那样的实干家,他是介于这两种类型之间的科学家。克里克偶尔会做些实验,但更多的时间都在埋头思考解决蛋白质结构的理论问题。他经常会突然冒出一些新想法,然后整个人就变得非常激动,并立刻把自己的想法告诉任何愿意听的人。然而经过一两天的沉淀后,他通常会意识到自己的理论原来站不住脚,于是又回过头去做实验,等到做实验做得厌倦了,他又会陷入沉思,对理论发起新一轮冲击。伴随着克里克层出不穷的新想法,卡文迪许实验室发生了许多戏剧性事件。这大大活跃了整个实验室的气氛。要知道,这个实验室里的许多实验经常会持续几个月甚至几年之久,所以做实验的人保持乐观的心情非常重要。而实验室气氛的活跃部分要归功于克里克的大嗓门。他说话的声音比较大,说话的语速也比其他任何人都快。只要他开怀大笑,大家就知道他身在卡文迪许实验室的哪个地方了。我们几乎每个人都享受过克里克带来的快乐,特别是当我们倾听完他的想法,表示对他说的东西感到新奇但又完全摸不着头脑时。

我们中也有例外,那就是布拉格爵士。克里克的谈笑经常打扰到布拉格爵士,因为他的嗓门实在太大了,布拉格爵士经常不得不躲到更加安静的房间里去。布拉格爵士很少参与卡文迪许实验室的早茶和午茶,因为那意味着必须忍受克里克震耳欲聋的“噪声”轰炸。当然,即使布拉格爵士不参加,他也无法保证自己是完全“安全”的。有两次,布拉格爵士办公室外的走廊就被从克里克所在的实验室里不断漫出的水给淹没了。原来是克里克完全沉浸在对理论的思考中,竟然忘记了把抽水机龙头上的橡皮管绑紧。

我到卡文迪许实验室时,克里克的理论研究范围已经远远超出了蛋白质晶体学。任何重要的科学问题都能吸引他的注意力,他经常到其他实验室去,目的只是为了了解一下别人都完成了哪些新实验。一般来说,克里克对待实验室里的其他科学家都表现得彬彬有礼,而对那些并不理解自己实验真正意义的同事,他也会顾及他们的感受,但是他从来不隐瞒自己的目的。克里克在极短的时间内就可以设计出一系列能够证实自己的解释的新实验。紧接着,他就会开始夸夸其谈:克里克会告诉所有愿意听他讲解的人,他聪明的新想法将会怎样推动科学的进步。

克里克这种做法通常会引发其他科学家对他的一种心照不宣的、真实的恐惧,尤其是在那些尚未成名的同辈人中,这种倾向更明显。克里克掌握别人的资料并将之简化为内在一致性的统一模式的速度之快,常常令他的朋友们倒吸一口凉气。他们担心,不久的将来克里克取得成功后会在全世界面前宣布:剑桥大学各学院给外人留下的谨言慎行、温文尔雅的良好印象只是一种掩饰—掩饰他们头脑的糊涂。

在凯斯学院(Caius College),克里克有每周吃一顿饭的权利,但他仍然不是任何一个学院的在编研究员。这是他自己选择的结果。很显然,他不想让本科生过多地找他,那会加重他的负担。另外,他的大笑也是一个原因,如果每个星期都要忍受他那种雷鸣般的笑声好多次,许多学监肯定会跳起来反对。我确信,这一点偶尔也会使克里克自己感到烦恼。克里克非常清楚地知道,“高桌吃饭的生活”都被那些学究式的中年人把持住了,而这些人既不会使他感到愉快,也不会使他得到任何教益。幸好还有国王学院,它历史悠久、财力雄厚,又素来不受古板传统的羁绊。国王学院接受了克里克,无论是他还是学院本身,都不用放弃自己的风骨或特色,因此这是一件相得益彰的事情。然而,克里克的朋友们却不得不时刻如履薄冰,尽管他们都知道克里克是一个讨人喜欢的午餐伙伴,但他们都无法回避这样一个事实:在酒桌上的每一次失言,都可能给克里克提供机会,从而使自己的生活受到影响。

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