顺便说一下,在生命科学中,我们通常采用的是观测数据优先于理论的原则。但是,这么做的前提是:我们的观测过程没有错误。
科学家总是会固执地坚持自己的观点。如果出现了实验结果与他们所预想的不一致的情况,他们会先回过头来检查,看是不是观测方法出了问题。他们不会觉得是自己的思考出了问题。于是,他们就不停地进行观测或实验,以期望有和自己预想一致的结果出现。
但是,那种固执的想法通常都只不过是幻想而已,所以,经常会得出不一致的结果。于是,科学家们就越来越固执,他们越来越漫无目的地重复着实验,就好像去捡落在空隙里的小球一样,空隙越掀越大,而小球则越掉越深。我们通常所说的研究需要耗费人类大量的时间,在某种意义上,指的就是这个。
当假设与实验数据之间出现不一致的情况时,是要考虑一下,假设是正确的,实验是不正确的,所以没能出现一致的数据;还是要考虑,假设本身就是不正确的,所以得不出正确的数据。这对于研究者来说是一个很大的挑战。无论从哪方面来看,实验都进展得不那么顺利。于是,这就要看研究者是不是具有自我怀疑的精神了。
成对结构
那么,让我们重新回到查戈夫的难题上来吧。本来,查戈夫关于DNA的结构并没有作出什么明确的说明。他只不过是想通过缜密的实验,来证明A的数量=T的数量,C的数量=G的数量。而假设就是从这里开始的。那么,他最终证明了什么呢?
一般来说,如果在写作文的时候,对所使用的文字的数量或者是种类等加以限制,我们就会面临很大的挑战。词语拆组(把文字顺序打乱,组成另外一个词),和歌(限制文字的使用次数),回文(无论从上读还是从下读,都是同一篇文章)等,都是这样。如果做了A=T和C=G这样的文字字数限制,那么,信息的表现方法也就被限制住了。另外,如果说,我们刚刚看到的与氨基酸对应的核酸盐基排列是单纯的字母排列的话,
那么,我们就无法对这里出现的4种字母的使用频率加以限制了。
那么,这是一些怎样的字母排列呢?在当时,没有一个人知道。即使是查戈夫也不知道,虽然是他最先注意到了这些文字是按一定规律进行排列的。最初解开这个难题的,是沃森和克里克。至于他俩是怎么研究出来答案的,我们以后会作专门的说明。在这里,我们先给出答案。
DNA不是单纯的文字排列,而是以成对的结构存在的。
这里所说的成对结构,是指A与T对应,C与G对应。也就是说,之前我们所提到的30种文字的排列,不是作为单纯的一条链来存在的,而是以下面这种形式成对存在的:
上行:有义链 下行:反义链
通常情况下,DNA的链就是以这样的两条链的形式存在的。正因为如此,查戈夫的理论才得以成立。如果把这对结构以字母的形式表现出来,那么,上边的链里就是刚刚我们所提到的:A=12,T=2,C=9,G=7;而下边的则是:A=2,T=12,C=7,G=9。然后将这两组数据对应相加,就能得到以下结果:A=14,T=14,C=16,G=16,也就是说,A=T,C=G。这样,查戈夫法则就得到了很好的体现。
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