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 的 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 和 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。
在 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 和 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。
在 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。
④ 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