科學史上的傳奇，同行眼中的異類：沃森的雙面人生從何而來？

2025年11月6日，詹姆斯·杜威·沃森在紐約去世，享年97歲。沃森最偉大的成就是與克里克在1953年提出DNA具有雙螺旋結構，并由此獲得1962年諾貝爾生理學或醫學獎。而DNA的重要意義以及沃森強烈的個人性格使其成為20世紀生物學標志性的人物，并因此在建設發展冷泉港實驗室和推動人類基因組計劃方面作出了杰出貢獻。然而，沃森也是一位頗具爭議的人物。他的言論多次掀起軒然大波，遭到廣泛批評。正如有人評論，“他的整個事業都建立在DNA之上；他因DNA而崛起，也因DNA而衰落；DNA造就了他，也毀掉了他。”

撰文 | 郭曉強

2025年11月6日，20世紀最天才的科學家之一詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson）在紐約東北港一家臨終關懷醫院去世，享年97歲。沃森因1953年破譯DNA結構而在生命科學、醫學和倫理學等領域引發了一場革命，成為分子生物學乃至整個生命科學標桿式的人物；同時也因一些爭議言論而遭到諸多批評，可謂“毀譽參半”。

天才少年

1928年4月6日，沃森出生于美國伊利諾伊州芝加哥市的一個富裕家庭，從小就表現出對大自然的強烈好奇心，并且帶有科學英雄主義情結，崇拜達爾文。正因如此，小沃森逐漸對鳥類產生濃厚興趣，8歲就嘗試理解鳥類遷徙的驅動力；11歲，已隨父親頻繁外出觀察鳥類行為，這些經歷培養出他對生命科學的巨大科學興趣。恰逢芝加哥大學設有一個四年制項目，包括高中兩年和大學兩年，目的在于招募優秀學生提前進入大學深造，憑借這個機會，15歲的沃森于1943年進入芝加哥大學。

沃森的聰慧在大學期間未能全部展現，成績只能算中等偏上，稱不上頂尖。但對他而言，進入大學為將來從事研究提供了良好基礎。在學習中，沃森逐漸形成自己獨有的認知方式，掌握了查閱原始資料的方法，深刻意識到理論的重要性，尤其是明白了思考比死記硬背更重要。出于對鳥類的熱愛，沃森最初選擇動物學專業，而在旁聽群體遺傳學家賴特（Sewall Wright）課程后轉向了遺傳學；恰在此時，他又讀到了理論物理學家薛定諤（Erwin Schr?dinger）1945年出版的新書《生命是什么？——活細胞的物理觀》(What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell），意識到基因才是揭示生命奧秘的關鍵所在，這進一步堅定了他投身于遺傳學研究。

1947年夏，19歲的沃森從芝加哥大學畢業。為了開展遺傳學研究，他申請了遺傳學研究圣地加州理工學院，學校的生物系由奠定經典遺傳學基礎的摩爾根（Thomas Hunt Morgan，1933年諾貝爾生理學或醫學獎得主）創建，當時比德爾（George Beadle，1958年諾貝爾生理學或醫學獎得主）和德爾布呂克（Max Delbrück，1969年諾貝爾生理學或醫學獎得主）等新生代遺傳學家正在開展微生物遺傳學研究。但遺憾的是，沃森卻被拒絕了。沃森最終選擇了印第安納大學，這里算得上“迷你版”的遺傳學中心，穆勒（Hermann Joseph Muller）剛因X射線誘導果蠅突變的發現獲得1946年諾貝爾生理學或醫學獎，盧里亞（Salvador Luria，1969年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者）在從事噬菌體研究。沃森意識到，果蠅作為遺傳學“最佳研究材料”歷史機遇已經過去，而噬菌體作為冉冉升起的“新星”擁有廣闊的前景，因此選擇盧里亞為導師，聚焦X射線對噬菌體的效應。

1949年夏，沃森就已完成博士工作，但直到1950年初才動筆撰寫論文，原因在于感覺工作略顯平庸，激發不起興趣。從某種角度來說，這也算因禍得福，因為如果這樣工作更有前景，他可能會繼續下去，而錯過DNA的研究。沃森現在的想法是盡早畢業并開啟一段新的研究征程。1950年5月，沃森憑借論文《X射線滅活噬菌體的生物學特性》通過答辯并于10月獲得動物學博士學位。

1947年，沃森畢業于芝加哥大學

沃森認為，要理解基因作用方式必須首先洞悉基因本質，即它們的組成和結構。實現這一目標顯然需要化學家的參與，而印第安納大學在這方面存在欠缺，因此他決定去歐洲淘金，盧里亞便推薦了丹麥生物化學家卡爾卡（Herman Kalckar）。1950年9月，沃森在一份獎學金資助下來到哥本哈根，不巧的是卡爾卡對沃森的想法并沒有太多興趣，沃森不得不跟隨卡爾卡的同事微生物學家莫勒（Ole Maal?e）研究DNA在噬菌體繁殖過程中的傳遞。盡管沃森在這一研究中小有所成，但實現自己的目標仍遙遙無期，幸運的是幾個月后事情出現巨大轉機。

1951年5月底，沃森跟隨卡爾卡參加了意大利那不勒斯生物大分子結構方面的學術會議，來自英國倫敦國王學院的結構生物學家威爾金斯（Maurice Wilkins）在演講中談到，DNA可被制成結晶，然后借助X射線衍射可觀察到其內部排列方式，這樣有助于理解DNA作用機制，同時展示了最近拍攝的一張DNA X射線衍射圖。這立刻點燃了沃森的研究激情，他敏銳地意識到這可能是解開基因作用之謎的重要窗口，隨后與威爾金斯進行了深度交流并希望能開展合作，但未獲同意。恰逢美國著名理論化學家鮑林（Linus Pauling）已構建出蛋白質α-螺旋結構，使沃森堅信只要獲得DNA的X射線衍射數據，同樣可推導出DNA結構。此時的沃森急切想開始自己的研究，他有三個選擇，但知道加州理工學院的鮑林肯定“看不上”他；國王學院的威爾金斯已明確拒絕；唯一選擇就是劍橋大學的卡文迪許實驗室，于是他提出了申請。而恰巧盧里亞在1951年8月與卡文迪許實驗室的肯德魯（John Kendrew）交流時，了解到后者需要一名學生開展肌紅蛋白的結構研究，因此推薦了自己的愛徒。沃森得以在10月抵達劍橋卡文迪許實驗室，他即將迎來人生第一次高光時刻。
DNA結構

在沃森踏入卡文迪許實驗室那一刻開始，他就清楚知道自己不可能開展蛋白質研究，因為他已經篤定DNA是遺傳物質（盡管當時許多科學家并不這樣認為）。幸運的是，沃森在這里結識了同樣對蛋白質不感興趣的克里克（Francis Crick）。克里克是物理學背景，能力極強但缺乏生物學背景，這使他與沃森在專業上形成了完美互補。而兩位“不滿現狀”的年輕人深入交流后，竟有種“相見恨晚”“一見鐘情”的味道。他們在生物學問題上的思維方式一致，于是決定攜手開展一段科學冒險之旅。

沃森和克里克都堅信，生物學的核心問題是基因及其對細胞代謝的調控，而主要挑戰在于理解基因復制及控制蛋白質合成的方式。他們一致認為，解決這些問題的關鍵是破譯DNA結構。他們樂觀地估計，在不影響蛋白質結構研究前提下，僅利用業余時間就可在幾個月解決這一難題。他們嘗試用紙板和金屬構建出所有可能的結構模型，然后依據其他研究人員提供的實驗數據來檢驗這些模型的合理性。他們的進展確實很快，在1951年底就得出第一個DNA結構模型：一種由三條鏈構成的螺旋結構，堿基在外、磷酸在內。不過該模型很快被指出不符合相關實驗結果，宣告他們的第一次嘗試失敗。

當時，英國主要有兩家研究機構使用X射線晶體衍射技術研究生物大分子結構，二戰后由于財政有限而進行了分工，卡文迪許實驗室開展蛋白質研究，而倫敦國王學院聚焦DNA結構[最初威爾金斯負責，富蘭克林（Rosalind Franklin）后來居上]，兩家機構保持著密切溝通，時常交流研究進展。

這次出師不利使沃森和克里克的DNA工作一度陷入停滯，但他們癡心不改，不久后重新投入其中，終于在1953年初取得成功（相關內容已有多篇文章介紹，這里不再贅述）。他們匯集多方研究成果，特別是富蘭克林團隊最新得到的DNA X射線衍射結果；與此同時，沃森發現堿基A與T、G與C可相互靠近通過配對形成穩定雙鏈（此前無人發現）。最終他們建立起新模型：兩條DNA鏈相互纏繞形成螺旋結構，每條鏈由脫氧核糖與磷酸構成；堿基在螺旋內通過氫鍵實現配對。沃森和克里克這項成果于1953年4月25日在英國《自然》雜志發表，威爾金斯小組和富蘭克林小組的研究成果也在同期刊登。不久之后，沃森和克里克在第二篇《自然》論文中進一步提出DNA的復制方式，即兩條鏈解開，各自借助堿基配對原理產生新的單鏈；他們還敏銳意識到，堿基序列就是攜帶遺傳信息的密碼。

1962年，沃森、克里克和威爾金斯因在“核酸分子結構及其在生物體內信息傳遞方面的發現”共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎，富蘭克林由于1958年去世而未能分享此殊榮（當然如果健在，獎項分配就會成為另一難題）。需指出的是，沃森自始至終都對DNA的重要性深信不疑，研究進程中，當克里克偶爾出現畏難心理時，沃森都會及時鼓勁。在20世紀50年代，能意識到DNA的重要性非常難能可貴。以1962年諾貝爾化學獎為例，實際上當時是DNA結構與蛋白質結構在化學委員會同場PK，DNA結構最終敗下陣來，排名第二，因此當年化學獎授予肯德魯和佩魯茨，而DNA結構經協調授予了生理學或醫學獎。這一事實也側面說明沃森敏銳的洞察力。

沃森與DNA結構
RNA研究

在完成DNA結構研究后，沃森的下一個目標是破解DNA指導蛋白質合成的機制，即理解RNA的生物作用。他采取了與DNA研究相同的策略，那就是解析RNA結構。1953年9月，沃森來到本科時就心儀的加州理工學院，而他此時已對噬菌體失去研究興趣，又對研究大分子結構的鮑林心存忌憚，最終采取了折衷方法，加入德爾布呂克實驗室，但與鮑林實驗室的里奇（Alexander Rich）合作開展RNA的X射線衍射研究。不幸的是，沃森這次的選擇沒有成功。盡管他們獲得一些RNA衍射圖像，但整體質量不佳，進展遠低于預期。相比于劍橋時光，沃森對周圍的環境也不甚滿意，最終于1955年7月加盟哈佛大學。在正式入職前，沃森還返回劍橋大學工作一年，并取得了兩項重要成果：證明煙草花葉病毒的蛋白質亞基呈螺旋排列，以及解析了小型病毒的組裝過程。

在哈佛大學生物系，沃森主要采用生物化學方法研究核糖體作用，后于1961年和法國RNA專家格羅（Fran?ois Gros）等人發現信使RNA（mRNA）的存在。這一成果與布倫納（Sydney Brenner）等人同時完成，成為DNA結構解析后不多的重要發現。沃森在1962年諾貝爾獎演講的題目也是《RNA在蛋白質合成中的作用》，而非聚焦DNA結構。

淡出科研

在某些情況下，諾貝爾獎會為獲獎者帶來一定的負面效果，其光環促使他們分散精力，難以專心于學術，這一點在沃森身上也得到了部分體現。1962年后，沃森再也沒有作出具有真正突破性的科研成果。沃森年少成名，25歲就完成DNA結構解析工作，34歲登頂科學最高獎，人生過早達到巔峰，后續可能沒有重大問題激發他的探索欲（也不排除雖有探索但未獲成功）。

沃森逐漸將工作重點轉向教育和管理。1965年，沃森出版《基因的分子生物學》（Molecular Biology of the Gene）一書（至2020年已出版第7版），這本書改變了生物教科書的風格，成為使用最廣泛的現代生物學教材之一。沃森后來還積極推動冷泉港實驗室的學術交流和技術培訓，支持《分子克隆》（Molecular Cloning: A Laboratory Manual）等生命科學工具書的出版，此外還建立DNA學習中心，為高中生提供遺傳學實際操作機會，為培養DNA研究后備人才作出了貢獻。

1968年，40歲的沃森成為冷泉港實驗室第二任主任，任職期間他在重大課題選擇、科學家引進和資金籌集等方面展現出卓越才能。1969年，沃森將實驗室重點轉向癌癥，特別是DNA腫瘤病毒，從而促成了許多重大發現，包括榮獲諾貝爾獎的“斷裂基因”等。此外，沃森還挖掘并招募了許多有才華年輕科學家加入實驗室，利用自身聲望和人脈影響科學政策以獲取更多財政支持。到2000年沃森卸任時，冷泉港實驗室已從最初的沉寂且資金拮據的小研究所轉變為世界一流的科學研究中心。為了紀念沃森的貢獻，他所創造的DNA雙螺旋結構圖案被裝飾到實驗室的各個角落，成為這家大型研究機構的獨特標識。

沃森與冷泉港實驗室
第二次高光時刻

20世紀80年代，遺傳學的發展已使科學家能夠鑒定出多種疾病遺傳標識，比如亨廷頓病等。但進一步確定基因序列存在較大困難。對此，1985年到1986年，包括沃森在內的多位科學家都倡議對人類基因組完整序列進行測序，以期破解生命奧秘。為了能夠促成這一計劃的實施，具有重大影響力且富有個人魅力的沃森被選中擔任負責人。沃森曾表示，他之所以答應此事部分源于兒子被診斷出精神分裂癥，他期望借助人類基因組計劃找到精神疾病相關的基因。

1989年10月1日，美國國家人類基因組研究中心成立，沃森擔任首任主任。然而到1992年4月10日，沃森由于多種原因辭去這一職務。任職期間，沃森在說服科學家參與基因組計劃并促使政府提供資金方面發揮了重要作用。由于擔憂人類基因組計劃研究成果被濫用，沃森推動促成了倫理、法律和社會問題項目，以保證研究成果的安全應用。人類基因組計劃的早期參與是沃森職業生涯的第二個高光時刻。

沃森與人類基因組計劃
爭議

沃森是一位頗具爭議的科學人物。對沃森的爭議由來已久，自《雙螺旋》（The Double Helix：The Discovery of the Structure of DNA）一書出版后就持續不斷。該書是沃森以回憶錄方式介紹DNA結構的發現歷程，為增加傳播效果，沃森采用了文藝化的記述方法（有點“語不驚人死不休”的味道），以突出故事發展的戲劇性，但同時破壞了科學的嚴謹性，他的這一特色在后續“毫無遮攔”的語言表述中進一步得到體現。問題在于，公眾閱讀時按史實對待，這種錯位不可避免為當事人帶來眾多困擾，克里克、鮑林等都反對出版，尤其是沃森對富蘭克林帶有不尊重的人物刻畫引起了科學界的普遍反感。最終結局是這本書銷量巨大，但同樣爭議眾多，甚至對沃森的貢獻都提出了質疑。部分人認為，沃森是從富蘭克林那里竊取數據后才發現DNA結構。據說，當沃森看到未經富蘭克林許可的DNA X射線衍射圖像時才對雙螺旋結構有了決定性認識。這一情況有時被調侃為“1953年沃森和克里克發現了什么？富蘭克林的數據”。

實際上，對沃森和克里克DNA結構解析意義最為重大的是，佩魯茨在未事先告知的情況下，將國王學院尤其是富蘭克林在DNA結構方面所得到的結果分享給了沃森，但在后續發展中，沃森沒有對該報告給予足夠說明。總之，DNA結構解析過程中富蘭克林的貢獻不容忽視，而沃森和克里克的作用也并非可有可無。基于此，筆者曾提出DNA結構應該用“CFWW”模型（即四位科學家首字母）代替傳統的“沃森-克里克”模型更為妥當。

后續給沃森帶來更多爭議的是他對女性歧視、種族歧視等所發表的一系列言論，多家報道已有詳細介紹，這里分析其背后的一些邏輯。

一方面是性格使然。這種“毒舌”言論從沃森大學起屢見不鮮。當時他就建立信念“垃圾就是垃圾。冒犯別人總比回避真相要好……但若不秉持同樣堅定的正義價值觀，對錯誤與虛假的坦誠揭露終將徒勞無功。”沃森在2007年回憶錄《避開無聊的人：科學人生中的教訓》（Avoid Boring People: Lessons from a Life in Science）中提到：“要與風趣且富有啟發性的人交往；必須避開愚蠢的人，永遠不要做讓你感到無聊的事情；……如果無法忍受與真正的同行（包括科學競爭對手）在一起，就離開科學界吧。……要取得巨大成功，科學家必須準備好陷入深深的麻煩。”沃森自視為“自牛頓或達爾文以來最偉大科學家”，所以說他歧視的對象并非特定人群，而是絕大多數。沃森還特別喜歡特立獨行。大學時，沃森對課堂上發生的一切（包括老師講授）都完全漠不關心，他從不記筆記，但這門課程結束時卻成了班上成績最好的學生；參加學術會議時，喜歡獨自看報紙而不認真聽報告；在因爭議言論道歉時，只承認不應該公開表達，但仍不放棄自己的看法。

另一方面是個人認知。沃森從青年時就堅定相信DNA主宰一切（當然也包括智力，實際上這并非沃森一個人的認知，部分科學家也持這種觀點），隨著分子生物學的深入發展和人類基因組計劃的完成，他就更認定自己的判斷無誤。沃森過于看重直覺，這被認為是他早期取得重大突破的關鍵所在，因此一些言論完全有感而發，不顧忌可能帶來的嚴重后果（遭到社會多方面批評，被冷泉港實驗室撤銷榮譽頭銜，也大概率因這一原因未能獲得拉斯克-科什蘭醫學科學特別成就獎等），這點使他的許多同事都難以理解。需要說明的是，沃森的個人基因組于2007年測定完成，但沒人能從中解析出沃森的性格，這側面說明沃森的信念存在較大問題。

約翰·霍普金斯大學醫學史教授康福特（Nathaniel Comfort）對沃森的評論可能恰如其分：他的整個事業都建立在DNA之上；他因DNA而崛起，也因DNA而衰落；DNA造就了他，也毀掉了他。
結束語

沃森既是科學界的一個傳奇，也是同行眼中的異類。DNA結構的解析無疑是生命科學乃至自然科學史上最重大發現之一。幸運也好，天分也罷，沃森必然會因為這一發現登頂最偉大科學家行列。冷泉港實驗室主任斯蒂爾曼（Bruce Stillman）評價沃森的成果時提到，“雙螺旋結構的闡明，與孟德爾和達爾文的發現一起，堪稱生物學史上三項最偉大發現。”2009年諾貝爾化學獎得主拉馬克里希南（Venki Ramakrishnan）認為：“很少有人像沃森那樣對現代分子生物學和遺傳學產生如此重大的影響……，他的貢獻遠超他的偏見。”
沃森的離世標志著20世紀分子生物學時代的落幕，同時也標志著生物學中一個具有里程碑意義時代的終結。上世紀50年代分子生物學發展黃金期的璀璨群星均已悉數退場，現在的問題是下一個重大突破何時到來。

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[10] https://www.simonsfoundation.org/2013/05/16/james-d-watson/

[11] https://www.statnews.com/2025/11/07/james-watson-remembrance-from-dna-pioneer-to-pariah/

[12] https://www.cshl.edu/in-remembrance-of-dr-james-d-watson/

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