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2025-12-15在光芒與陰影之間 蓋棺難論定的華生
528 期
Author 作者
程樹德/專研分子生物學及演化學,曾任科月總編輯,現為自由科學家及作家。
著名的生物學家華生(James D. Watson)已於今(2025)年11月6日過世,享年97歲。
自從27年前替《雙螺旋─DNA結構發現者的青春告白》(The Double Helix)這本書撰寫導讀之後,我並未持續追蹤他相關的公開文獻,只隱約知道他的公開言論引發不少爭議,甚至讓他失去某些職位。所以我就從網路上蒐集他後半生的資料,以稍微釐清他過往的一生,並且以我個人的觀點分段回顧與評論。

▲ 美國分子生物學家華生。( Cold Spring Harbor Laboratory, Public Domain, Wikimedia Commons)
盛名背後的契機
自從他與克里克(Francis Crick)於1953年發表DNA(deoxyribonucleic acid,去氧核醣核酸)的結構以後,華生因此聲名大噪,從此成了開創分子生物學的宗師之一。他的盛名又被他所寫的書,例如《雙螺旋─DNA結構發現者的青春告白》、《基因的分子生物學》(Molecular Biology of the Gene)、《細胞的分子生物學》(Molecular Biology of the Cell),以及其他較為簡易的科普書籍所支撐,成為眾多年輕學子崇拜的目標,少年得志又風光無限。因此我希望透過分析他聲名大噪的原因, 讓莘莘學子學習!
我所崇拜的歷史學家余英時,曾經舉出中國史學界兩位一舉成名的前輩,其一是梁啟超,其二是胡適。關於梁啟超,他不但17歲就考上了舉人,而且跟著老師康有為從事戊戌變法運動,這就可以解釋梁啟超何以盛名遠播於清末民初。
胡適在1917年束裝回中國以前,就在《新青年》發表〈文學改良芻議〉一文,掀起白話文運動,任教中國北京大學以後,發布著作《中國哲學史大綱》,同時也與陳獨秀等人創辦了《每週評論》,而學生傅斯年、羅家倫也在1919年創辦《新潮》, 以一個26、27歲的青年,回到中國不到兩年便一躍而成為新學術、新思想的領導人物,是比梁啟超更快大放異彩的人物。
有人分析胡適名氣暴增的原因為:「時無英雄,使豎子成名」。余英時捨棄這類「見仁見智」的辯論,以客觀存在的歷史現象來進行觀察,他認為那時候的中國正需要思想革命,而胡適帶來了新的典範,余英時細膩的思辨過程,可見於他的文章〈中國近代思想史上的胡適〉(《胡適之先生年譜長編初稿》序),我就不再撰述。
從細胞學到DNA
至於分子生物學的誕生,我們可以回顧一下20世紀初的學術思想環境,19世紀生物學裡已經有不少的科學革命,例如達爾文(Charles Darwin)的演化論(Theory of evolution),巴斯德(Louis Pasteur)及柯霍(Robert Koch)的細菌致病理論(Germ theory of disease),許來登(Matthias Schleiden)及許旺(Theodor Schwann)的細胞學說(Cell theory),以及菲爾紹(Rudolf Virchow)的「細胞只來自於細胞」(Omnis cellula e cellula)學說,而更令人興奮的莫過於孟德爾(Gregor Mendel)的豌豆雜交實驗,雖然他的論文被忽略了35年,但此理論急速地被學界在新世紀初普遍承認,代表遺傳現象已經能用數學及邏輯所推演。
除了生物學理論的進展,分子技術方面也突飛猛進,例如生物大分子及酵素的分離純化及研究,動物、植物及細菌病毒的分離及純化,使遺傳學家能夠用微生物當研究的範式材料。
遺傳學成為熱門的生物科學之後,必然有人問:遺傳因子到底是由何種化學成分構成?對於這個問題,細胞學家早就察覺,孟德爾假設的遺傳因子所表現和細胞核內的染色體相平行,有絲分裂時,染色體會由一複製為二,且分配到子細胞;另外在減數分裂時,染色體會兩兩排列,減為一半進入精子和卵子,所以洒吞(Walter Sutton)及巴夫來(Theodor Boveri)提出染色體攜帶遺傳物質的假設,化學家用當時的檢驗技術來分析染色體,發現它含有蛋白質也有核酸,因此到底誰才是遺傳物質,科學家為此爭論不休。
1930年代,此時近代物理學的量子力學(quantum mechanics)及相對論(Theory of relativity)發展到了高峰,年輕物理學家發現,他們的園地內容易摘取的果子都已經被摘完了,所以有些人就轉到生物學,德爾布呂克(Max Delbrück)就是其中之一, 他在1935年發表文章〈關於基因與突變本質的物理觀點〉(On the Physical Nature of Genes and Mutations)一文,就是從物理角度猜基因到底具有何種物理化學性質!起初這篇短文並未引起很多人注意,倒是量子力學奠基人之一的薛丁格(Erwin Schrödinger)在1943年都柏林發表的演講中提到這篇論文,並且推測基因應該是重複性的單元,或者是重複性的符號,而且是「非週期性晶體」。
薛丁格這幾場演講集結成《生命是什麼?》(What Is Life?),於1944年出版。這本書激勵了很多人,其中之一就是芝加哥小男孩華生。而德爾布呂克於1938年到美國加州理工學院(California Institute of Technology)任職,開始研究噬菌體,想要用細菌的病毒來解開基因的祕密,後來更與義大利醫師盧瑞亞(Salvador Luria)及美國聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)的赫希(Alfred Hershey)共同研究噬菌體,並在1969年三人共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。
華生是這三人早期皈依者之一,他16歲就進美國芝加哥大學(University of Chicago)就讀,畢業時才19歲,申請美國哈佛大學(Harvard University)研究所被拒,因此進入美國路易斯安那州立大學(Louisiana State University),原本想選擇遺傳學家穆勒(Hermann Muller)作為指導老師,後來選擇了盧瑞亞,因此進入研究噬菌體領域。
華生在讀博士的那幾年中,從任職美國洛克菲勒醫學研究所(Rockefeller Institute for Medical Research)的埃弗里(Oswald Theodore Avery)團隊實驗報告中,得知DNA應該是遺傳物質。而確定DNA是否為遺傳物質最簡便的方法,就取決於了解它的化學結構。因此華生在進行博士後研究時,便希望能獲得X光晶體學方面的訓練。而他也在指導老師的鼎力幫忙下,從丹麥轉到英國劍橋大學(University of Cambridge)一個X光結晶學的實驗室做研究。事後回想起來,我想這應該是他當時最為正確的選擇了,不但因此認識了一個聰明的博士生克里克,也認識了正在利用X光進行繞射以研究DNA結構的威爾金斯(Maurice Wilkins),就此開始他利用別人資料以建構模型,來解開DNA結構的研究工作。
華生的致勝之道
華生之所以能一舉成名,第一個條件就是,這個科學成果必須極為重要,而且能立即驗證成果正確與否。此外,他之所以能取得突破,與他在劍橋大學卡文迪許實驗室(Cavendish Laboratory)所遇到的合作者與研究環境密切相關。那裡的專家、設備與合作氛圍,正是他能達成目標的最佳組合。以下我再詳細解釋之。
首先,科學發現是一種認識狀態,使我們對大自然從未知到已知,而發現的型態有很多種,例如發現了新的物種,這很容易被大家所接受,但提出一個理論,例如演化論,縱使提出了,很多人還是有可能不接受。反之,DNA的結構一旦被提出,有相關知識背景的學者,立刻就能夠解釋它如何被複製,不必花時間等待,也能夠一舉成名。因此,DNA的結構一旦出現,立刻會引爆了分子生物學的誕生,所以是重量級的發現、探險者的聖杯。
其次,劍橋大學是X光晶體學的誕生地,有大量的專家及儀器也同時進行蛋白質結構的研究,所以當時對此領域最了解的學者都在這裡,大家可以共同討論商量,這也是進行科學研究所必須的條件之一。此外,劍橋大學也有很多傑出的有機化學家,華生也能隨時向他們請益。
第三,劍橋大學能夠提供模型製作的服務,這是拼裝模型的先決條件,技術師必須能夠聽懂科學家的需求,能做出符合當時化學資訊的各種原子及分子模型,我在美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)時就發現,學校有三種公開的工廠:木工、金工及電子工廠,開放給學生及研究生使用,並有技師在場協助。
第四,華生能夠利用各種手段得到別人的研究結果,來幫助他自己的研究,這是許多人不敢做的,但他卻沒有絲毫顧忌。
在《雙螺旋─DNA結構發現者的青春告白》一書中,華生和克里克曾因闖禍,被研究所所長明令禁止繼續研究DNA結構。但華生始終不放棄,這意味著:有時違規者因成果巨大,反而受到當權者的讚賞和獎勵。這不禁令我想起英國女王伊莉莎白一世(Elizabeth I)命令德瑞克(Francis Drake)在海上搶劫外國船隻,回來再與女王分贓的歷史——難道文化的基因也會代代相傳嗎?
戴桂冠後的叱吒風雲
華生在1956年進入哈佛大學任教,20年後轉入冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)專任所長,在這數十年執掌分子生物學界的大權時代,我沒有深入的觀察,但因為我的老師曾經到冷泉港擔任華生的博士後,因此對華生在冷泉港實驗室期間事跡略有所聞。也因為老師的關係,我還曾和華生同桌吃晚餐,那是一場慶祝生物化學家李普曼(Fritz Lipmann)的生日晚宴,他因為發現細胞內能量傳遞物質ATP(adenosine triphosphate,三磷酸腺苷)而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。在晚宴上華生所談,大致是人物的臧否、位置的騰挪,令我有武林盟主分封權位的感覺。
另外,我記憶特別深刻的一件事,是1979年暑假冷泉港會議期間,老師向我分享了華生與同座討論提名諾貝爾獎候選人之事。那時候生物界正熱議RNA剪接(RNA splicing)這一個重大的發現,但同時有數個實驗室獨立得出了相關結果,然而華生在提名諾貝爾獎時,選擇提名夏普(Phillip Sharp)和羅勃茲(Richard Roberts),而忽略了華裔科學家周芷的貢獻。周芷是臺灣聯考丙組的狀元,臺大農化系畢業的高材生,也曾在美國加州理工學院取得博士學位。她在冷泉港實驗室從事DNA與RNA雜交相關研究,取得了令人驚豔的成果,但硬是被華生遺忘了。我在冷泉港期間,曾與周芷學姊相談甚歡,因此也為她的貢獻被忽略而感到不平。
華生經營實驗室的方式很特殊,他完全不管學生的研究方向,也不在論文上掛名,這是相當大方的。但是,能進哈佛的研究生本就經過嚴格挑選,所以他們能自行討論、獨立研究、自己撰寫論文。而這種方式也培養出了不少傑出的科學家,例如霍維茨(Howard Horvitz)。
不過,華生對同事倒是出名的惡劣,他認為分子生物學是明日之星,因而排斥生物學其他的分支,在威爾森(Edward Wilson)的回憶錄《大自然的獵人:博物學家威爾森》(Naturalist)一書中,裡面有名叫「分子戰爭」的一個章節,其中有七頁描述華生如何排擠演化及生態學的老師,讓他們相當的痛苦。縱使如此,威爾森依然高度讚美他領導冷泉港實驗室進入更輝煌的時代。
從尊崇到失序:華生的無知與偏見
關於華生的小道消息,總離不開他對女性與其他種族的偏見,這種偏見既持久又根深蒂固。周遭的人為了保護他,一直選擇不聲張,但紙終究包不住火,最終爆發。2007年,他到英國演講時遭到數名抗議者公開抗議,布於報端後,他被解除冷泉港所長職位。到了2014年他以生活窘迫為由,公開拍賣諾貝爾獎金牌。雖然一位俄國大亨以410萬美元標下,但最終又將金牌歸還給他。
一般受過高等教育的人都明白,人類族群內各種性狀,可能有很大的變異,心智能力也有很多的變異,但完全將心智能力的變異歸諸基因是錯誤的,因為環境的影響也是變異的來源。華生不能接受這麼簡單的事實,又常以自己的聰明鄙視別人,我只能假設他心智中某些能力甚為低下,且認知不足、無同情心。
時代造就的科學家
生而為人,多麼的幸運,能夠在人世間留下鴻爪,更加的幸運,華生在世,叱吒風雲,更是極度的幸運。我希望未來有詳盡的傳記出世,讓我們能知人論世。