Well, I thought there would be a podium, so I'm a bit scared. (Laughter) Chris asked me to tell again how we found the structure of DNA. And since, you know, I follow his orders, I'll do it. But it slightly bores me. (Laughter) And, you know, I wrote a book. So I'll say something -- (Laughter) -- I'll say a little about, you know, how the discovery was made, and why Francis and I found it. And then, I hope maybe I have at least five minutes to say what makes me tick now.
Tôi cứ tưởng sẽ có một bục đứng ở đây, nên tôi hơi sợ. (Cười) Chris đề nghị tôi kể lại câu chuyện về quá trình chúng tôi tìm ra cấu trúc phân tử ADN Và vì tôi tuân lệnh ông ấy, tôi sẽ kể. Nhưng thực tình nó làm tôi hơi chán. (Cười) Bạn biết đấy, tôi đã viết một cuốn sách rồi. Do đó tôi sẽ nói vài điều... (Cười) ...Tôi sẽ nói một chút về con đường dẫn đến sự khám phá ra ADN, và tại sao tôi và Francis tìm ra nó. Sau đó, tôi sẽ dành ít nhất 5 phút cuối để nói về những dự án tôi đang thực hiện.
In back of me is a picture of me when I was 17. I was at the University of Chicago, in my third year, and I was in my third year because the University of Chicago let you in after two years of high school. So you -- it was fun to get away from high school -- (Laughter) -- because I was very small, and I was no good in sports, or anything like that.
Sau lưng tôi là hình tôi năm 17 tuổi. Tôi đang là sinh viên năm 3 trường Đại học Chicago và tôi học năm 3 khi mới 17 tuổi là vì trường Đại học Chicago cho các bạn nhập học sau 2 năm học trung học. Vì vậy... thật thích khi thoát khỏi trường trung học. Vì khi đó tôi rất nhỏ con và không giỏi các môn thể thao, hay bất cứ thứ gì tương tự.
But I should say that my background -- my father was, you know, raised to be an Episcopalian and Republican, but after one year of college, he became an atheist and a Democrat. (Laughter) And my mother was Irish Catholic, and -- but she didn't take religion too seriously. And by the age of 11, I was no longer going to Sunday Mass, and going on birdwatching walks with my father. So early on, I heard of Charles Darwin. I guess, you know, he was the big hero. And, you know, you understand life as it now exists through evolution.
Nhưng tôi muốn nói về tiểu sử của mình. Như các bạn biết đó, ba tôi được nuôi nấng trong gia đình theo Tân giáo và đảng Cộng Hòa. Nhưng sau một năm học đại học, ông trở thành người vô thần và theo đảng Dân Chủ. (Cười) Còn mẹ tôi là người theo đạo Thiên Chúa xứ Ai-len nhưng bà cũng chẳng sùng đạo lắm. Đến năm 11 tuổi thì tôi không còn đi Lễ ngày Chủ nhật nữa, mà đi ngắm chim cùng với ba tôi. Nhờ vậy mà tôi sớm được nghe kể về Charles Darwin. Tôi nghĩ ông ta là vị anh hùng vĩ đại. Và như các bạn biết đó, tất cả sự sống hiện diện trên trái đất đều trải qua quá trình tiến hóa.
And at the University of Chicago I was a zoology major, and thought I would end up, you know, if I was bright enough, maybe getting a Ph.D. from Cornell in ornithology. Then, in the Chicago paper, there was a review of a book called "What is Life?" by the great physicist, Schrodinger. And that, of course, had been a question I wanted to know. You know, Darwin explained life after it got started, but what was the essence of life?
Tại trường Đại học Chicago, tôi theo học ngành Động vật học. Mục tiêu của tôi là nếu tôi đủ khả năng, có thể tôi sẽ lấy bằng Tiến sĩ ngành Điểu học ở Cornell. Rồi trong tờ báo Chicago có đăng bài giới thiệu về một cuốn sách tựa đề là "Cuộc sống là gì?" ("What is Life?") của nhà vật lý vĩ đại Schrodinger. Tất nhiên, đó cũng chính là câu hỏi tôi muốn tìm hiểu. Như các bạn biết, Darwin giải thích sự sống sau khi nó đã hình thành, nhưng bản chất của sự sống là gì?
And Schrodinger said the essence was information present in our chromosomes, and it had to be present on a molecule. I'd never really thought of molecules before. You know chromosomes, but this was a molecule, and somehow all the information was probably present in some digital form. And there was the big question of, how did you copy the information?
Schrodinger cho rằng, về bản chất, đó là những thông tin có mặt trong nhiễm sắc thể chúng ta và thông tin phải được lưu trữ ở dạng phân tử. Trước đó tôi chưa từng nghĩ đến các phân tử. Bạn biết đấy, các nhiễm sắc thế thực chất là các phân tử, và bằng cách nào đó các thông tin này có thể được sắp xếp theo dạng số nào đó Và một câu hỏi lớn là những thông tin đó được sao chép bằng cách nào?
So that was the book. And so, from that moment on, I wanted to be a geneticist -- understand the gene and, through that, understand life. So I had, you know, a hero at a distance. It wasn't a baseball player; it was Linus Pauling. And so I applied to Caltech and they turned me down. (Laughter) So I went to Indiana, which was actually as good as Caltech in genetics, and besides, they had a really good basketball team. (Laughter) So I had a really quite happy life at Indiana. And it was at Indiana I got the impression that, you know, the gene was likely to be DNA. And so when I got my Ph.D., I should go and search for DNA.
Đó là điều cuốn sách này đặt ra. Và từ lúc đó trở đi tôi đã muốn trở một nhà di truyền học... tôi muốn hiểu rõ về gen và qua đó hiểu rõ sự sống. Hồi đấy tôi có một thần tượng, một vị anh hùng để hướng tới. Không phải một cầu thủ bóng chày, mà là Linus Pauling. Vì thế tôi nộp đơn xin vào trường Caltech và... họ loại tôi. (Cười) Nên tôi tới trường Indiana, ở đó cũng có ngành di truyền học tốt như ở Caltech, bên cạnh đó, họ có một đội bóng rổ rất giỏi. Cuộc sống tôi ở Indiana thực sự khá hạnh phúc. Và ở Indiana tôi đã có "linh cảm" là gen di truyền rất có thể chính là các phân tử ADN. Thế nên khi nhận được bằng Tiến sĩ, tôi nên đi nghiên cứu ADN.
So I first went to Copenhagen because I thought, well, maybe I could become a biochemist, but I discovered biochemistry was very boring. It wasn't going anywhere toward, you know, saying what the gene was; it was just nuclear science. And oh, that's the book, little book. You can read it in about two hours. And -- but then I went to a meeting in Italy. And there was an unexpected speaker who wasn't on the program, and he talked about DNA. And this was Maurice Wilkins. He was trained as a physicist, and after the war he wanted to do biophysics, and he picked DNA because DNA had been determined at the Rockefeller Institute to possibly be the genetic molecules on the chromosomes. Most people believed it was proteins. But Wilkins, you know, thought DNA was the best bet, and he showed this x-ray photograph. Sort of crystalline. So DNA had a structure, even though it owed it to probably different molecules carrying different sets of instructions. So there was something universal about the DNA molecule. So I wanted to work with him, but he didn't want a former birdwatcher, and I ended up in Cambridge, England.
Vì vậy đầu tiên tôi tới Copenhagen vì tôi nghĩ rằng tôi có thể trở thành một chuyên gia hóa sinh. Nhưng tôi lại nhận ra hóa sinh rất chán. Nó không dẫn tới việc khám phá gen di truyền là gì. Nó chỉ là ngành khoa học hạt nhân. Ồ, quyển sách đó đây, một quyển sách nhỏ. Bạn có thể đọc xong trong 2 giờ. nhưng để tôi kể tiếp, tôi đến dự một hội nghị khoa học ở Ý. Có một diễn giả không có trong chương trình, ông ấy nói về ADN. Đó là Maurice Wilkins. Ông ấy được đào tạo làm một nhà vật lý, nhưng sau chiến tranh ông lại muốn trở thành nhà lý sinh học và ông ấy chọn ADN vì ADN đã được Viện Rockefeller xác định có thể là những phân tử di truyền trên nhiễm sắc thể. Đa số mọi người đã tin rằng protein là phân tử di truyền. Nhưng Wilkins nghĩ rằng ADN là lựa chọn đúng đắn nhất, và ông cho xem hình chụp X-quang này. Một kiểu tinh thể, tức là ADN có cấu trúc xác định, cho dù bản thân nó có thể là những phân tử khác nhau mang những bộ thông tin chỉ thị khác nhau. Vậy là đã có vài thông tin chung chung về phân tử ADN. Nên tôi muốn làm việc với ông ấy, nhưng ông không thích một người từng là nhà quan sát chim, nên tôi chuyển mục tiêu đến Cambridge, nước Anh.
So I went to Cambridge, because it was really the best place in the world then for x-ray crystallography. And x-ray crystallography is now a subject in, you know, chemistry departments. I mean, in those days it was the domain of the physicists. So the best place for x-ray crystallography was at the Cavendish Laboratory at Cambridge. And there I met Francis Crick. I went there without knowing him. He was 35. I was 23. And within a day, we had decided that maybe we could take a shortcut to finding the structure of DNA. Not solve it like, you know, in rigorous fashion, but build a model, an electro-model, using some coordinates of, you know, length, all that sort of stuff from x-ray photographs. But just ask what the molecule -- how should it fold up?
Tôi tới Cambridge vì và lúc đó, Cambridge thực sự là nơi tốt nhất thế giới cho ngành tinh thể học chụp bằng tia X. Ngày nay ngành nghiên cứu tinh thể học bằng tia X là một môn trong ngành Hóa học. Ý tôi là, những ngày trước, đó là lĩnh vực riêng của các nhà vật lý Nơi tốt nhất cho nghiên cứu tinh thể bằng tia X là phòng thí nghiệm Cavendish ở Cambridge. Và ở đó tôi gặp Francis Crick. Trước đó tôi chẳng biết anh ấy là ai. Lúc đó anh ấy 35 tuổi, tôi 23 tuổi. Chỉ trong vòng một ngày, chúng tôi đã quyết định là chúng tôi có thể kiếm ra một con đường tắt để tìm ra cấu trúc ADN. Các bạn biết đó, không nghiên cứu theo kiểu chính thống, mà chúng tôi sẽ xây dựng một mô hình. Một mô hình điện tử, sử dụng các thông số chiều dài, tất tật những thông tin có được từ các bức hình chụp X-quang. Chỉ để trả lời một câu hỏi là -- phân tử đó gấp cuộn như thế nào?
And the reason for doing so, at the center of this photograph, is Linus Pauling. About six months before, he proposed the alpha helical structure for proteins. And in doing so, he banished the man out on the right, Sir Lawrence Bragg, who was the Cavendish professor. This is a photograph several years later, when Bragg had cause to smile. He certainly wasn't smiling when I got there, because he was somewhat humiliated by Pauling getting the alpha helix, and the Cambridge people failing because they weren't chemists. And certainly, neither Crick or I were chemists, so we tried to build a model. And he knew, Francis knew Wilkins. So Wilkins said he thought it was the helix. X-ray diagram, he thought was comparable with the helix.
Và lý do của việc này là người ở giữa trong tấm hình này, đó là Linus Pauling Khoảng 6 tháng trước đó, ông ấy đưa ra cấu trúc xoắn alpha của protein Và làm được việc này, ông ấy đã đánh bại Sir Lawrence Bragg (bên trái), Lawrence Bragg là một giáo sư ở Cavendish. Bức hình này được chụp vài năm sau đó khi Bragg đã có lí do để vui vẻ hơn. Ông ấy chắc chắn không vui vẻ gì vào lúc tôi tới đó, ông ấy xấu hổ vì Pauling có được cấu trúc xoắn alpha, và những người ở Cambridge đều thất bại vì họ không phải là nhà hóa học. Cả tôi và Crick chắc chắn cũng không là nhà hóa học vì thế chúng tôi cố gắng xây dựng một mô hình. Francis quen Wilkins Wilkins nghĩ rằng đó là cấu trúc xoắn ốc. Ông cho rằng phác đồ X-quang tương ứng với dạng xoắn.
So we built a three-stranded model. The people from London came up. Wilkins and this collaborator, or possible collaborator, Rosalind Franklin, came up and sort of laughed at our model. They said it was lousy, and it was. So we were told to build no more models; we were incompetent. (Laughter) And so we didn't build any models, and Francis sort of continued to work on proteins. And basically, I did nothing. And -- except read. You know, basically, reading is a good thing; you get facts. And we kept telling the people in London that Linus Pauling's going to move on to DNA. If DNA is that important, Linus will know it. He'll build a model, and then we're going to be scooped.
Nên chúng tôi dựng một mô hình gồm 3 chuỗi ADN. Các nhà khoa học từ Luân Đôn kéo đến. Wilkins và người cộng sự, Rosalind Franklin đến và cười nhạo mô hình của chúng tôi. Họ bảo là nó thật tầm thường, mà đúng là nó tầm thường thật. Nên họ bảo chúng tôi đừng dựng thêm mô hình nào nữa, chúng tôi thật kém cỏi. (Cười) Nên chúng tôi không dựng thêm mô hình nào nữa, Francis tiếp tục công việc nghiên cứu protein. Còn tôi về cơ bản là không làm gì, ngoại trừ việc đọc sách Các bạn biết không, đọc sách thực sự là việc tốt. Bạn nắm được các cơ sở lý luận. Chúng tôi vẫn nói với các nhà khoa học Luân Đôn rằng Linus Pauling sắp chuyển sang nghiên cứu ADN. Nếu ADN quan trọng đến vậy, Linus hẳn sẽ hiểu rõ nó. Ông ấy sẽ dựng được mô hình, và rồi chúng tôi sẽ thua cuộc.
And, in fact, he'd written the people in London: Could he see their x-ray photograph? And they had the wisdom to say "no." So he didn't have it. But there was ones in the literature. Actually, Linus didn't look at them that carefully. But about, oh, 15 months after I got to Cambridge, a rumor began to appear from Linus Pauling's son, who was in Cambridge, that his father was now working on DNA. And so, one day Peter came in and he said he was Peter Pauling, and he gave me a copy of his father's manuscripts. And boy, I was scared because I thought, you know, we may be scooped. I have nothing to do, no qualifications for anything. (Laughter)
Thực ra ông ấy đã viết cho các nhà khoa học Luân Đôn thế này: Ông ấy có thể xem các bức hình X-quang của họ không? Họ trả lời rằng "Không". Như vậy ông ấy chưa có nó. Nhưng cũng có vài hinh X-quang trong các bài báo khoa học. Thực ra Linus đã không xem xét chúng kĩ càng. Khoảng 15 tháng sau khi tôi tới Cambridge, một tin đồn lan ra từ con trai của Linus Pauling, lúc đó cũng ở Cambridge, cậu ta nói rằng ba cậu ta đang nghiên cứu ADN. Vậy nên một ngày Peter đến và nói rằng cậu ta là Peter Pauling, cậu ta đưa tôi bản sao bản thảo viết tay của ba cậu ta. Ôi, tôi lo ghê luôn, tôi nghĩ: "Mình tiêu rồi". Tôi chẳng còn gì để làm cả, không có chuyên môn về thứ gì hết. (Cười)
And so there was the paper, and he proposed a three-stranded structure. And I read it, and it was just -- it was crap. (Laughter) So this was, you know, unexpected from the world's -- (Laughter) -- and so, it was held together by hydrogen bonds between phosphate groups. Well, if the peak pH that cells have is around seven, those hydrogen bonds couldn't exist. We rushed over to the chemistry department and said, "Could Pauling be right?" And Alex Hust said, "No." So we were happy. (Laughter)
Trong bài báo đó, Linus Pauling đưa ra giả thiết cho một cấu trúc gồm 3 chuỗi ADN. Tôi đọc nó, và nó thật là ... thật là tào lao. (Cười) Các bạn biết đó, điều này là thật bất ngờ... (Cười) ... 3 sợi ADN được gắn với nhau bằng liên kết hydro giữa các nhóm phosphate. Nhưng pH cao nhất trong tế bào là khoảng pH7, nên những liên kết hydro đó không thể tồn tại được. Chúng tôi lao vào khoa Hóa và hỏi: "Pauling có thể đúng không?" và Alex Hust nói "Không". Chúng tôi mừng quá chừng. (Cười)
And, you know, we were still in the game, but we were frightened that somebody at Caltech would tell Linus that he was wrong. And so Bragg said, "Build models." And a month after we got the Pauling manuscript -- I should say I took the manuscript to London, and showed the people. Well, I said, Linus was wrong and that we're still in the game and that they should immediately start building models. But Wilkins said "no." Rosalind Franklin was leaving in about two months, and after she left he would start building models. And so I came back with that news to Cambridge, and Bragg said, "Build models." Well, of course, I wanted to build models. And there's a picture of Rosalind. She really, you know, in one sense she was a chemist, but really she would have been trained -- she didn't know any organic chemistry or quantum chemistry. She was a crystallographer.
Thế là chúng tôi vẫn tiếp tục cuộc chơi, nhưng chúng tôi e rằng ai đó ở Caltech sẽ nói với Linus là ông ấy sai. Rồi Bragg bảo: "Dựng mô hình thôi" Phải nói thêm là, một tháng sau khi chúng tôi có bản thảo của Pauling... tôi đem nó đến Luân Đôn cho mọi người xem. Tôi nói: Linus sai rồi và chúng tôi vẫn đang tiếp tục cuộc chơi và họ nên bắt đầu dựng mô hình ngay lập tức . Nhưng Wilkins nói không, Rosalind Franklin sẽ chuyển đi trong vòng 2 tháng, sau khi bà ấy đi, ông sẽ bắt đầu dựng mô hình. Thế là tôi đem tin đó về Cambridge, và Bragg vẫn nói: "Xây dựng mô hình thôi" Dĩ nhiên tôi muốn dựng mô hình. Đây là Rosalind. Thực ra, theo nghĩa nào đó, có thể xem Rosalind là một nhà hóa học, nhưng thực sự bà đã không được qua đào tạo... bà không hiểu gì về hóa hữu cơ hay hóa lượng tử. Bà là chuyên gia chụp hình tinh thể.
And I think part of the reason she didn't want to build models was, she wasn't a chemist, whereas Pauling was a chemist. And so Crick and I, you know, started building models, and I'd learned a little chemistry, but not enough. Well, we got the answer on the 28th February '53. And it was because of a rule, which, to me, is a very good rule: Never be the brightest person in a room, and we weren't. We weren't the best chemists in the room. I went in and showed them a pairing I'd done, and Jerry Donohue -- he was a chemist -- he said, it's wrong. You've got -- the hydrogen atoms are in the wrong place. I just put them down like they were in the books. He said they were wrong.
Tôi nghĩ một phần lý do bà không muốn dựng mô hình là vì bà không phải là nhà hóa học, trong khi Pauling lại là một nhà hóa học. Vì vậy nên tôi và Crick bắt đầu dựng các mô hình tôi có học một chút về hóa học, nhưng chưa đủ Như thế... chúng tôi có câu trả lời vào ngày 28/2/1953 Và với tôi, đó là bởi vì có một quy tắc, một quy tắc rất hay rằng: Đừng bao giờ cố là người giỏi nhất trong phòng. Và đúng là như thế, Chúng tôi không phải là những nhà hóa học giỏi nhất trong phòng. Tôi bước vào và và đưa cho họ xem mô hình một cặp chuỗi tôi dựng được, và Jerry Donohue ... một nhà hóa học ... nói rằng cái đó sai. "Ngài đã đặt các nguyên tử hydro sai chỗ rồi" Tôi chỉ đặt chúng như trong các cuốn sách. Vậy mà ông ấy vẫn nói rằng tôi sai.
So the next day, you know, after I thought, "Well, he might be right." So I changed the locations, and then we found the base pairing, and Francis immediately said the chains run in absolute directions. And we knew we were right. So it was a pretty, you know, it all happened in about two hours. From nothing to thing. And we knew it was big because, you know, if you just put A next to T and G next to C, you have a copying mechanism. So we saw how genetic information is carried. It's the order of the four bases. So in a sense, it is a sort of digital-type information. And you copy it by going from strand-separating. So, you know, if it didn't work this way, you might as well believe it, because you didn't have any other scheme. (Laughter)
Sang ngày hôm sau, tôi chợt nghĩ "Chà, ông ta có thể đúng đó chứ", thế là tôi thay đổi các vị trí, rồi chúng tôi phát hiện ra sự bắt cặp của các gốc bazơ nitơ, ngay tức thì Francis nói rằng các chuỗi phân tử chạy theo các hướng xác định. Và chúng tôi biết rằng mình đã đúng. Thật tuyệt vời, và tất cả những điều đó xảy trong khoảng hai giờ. Từ không đến có, chỉ trong 2 tiếng đồng hồ. Chúng tôi hiểu rằng điều đó rất quan trọng, bởi bạn biết đó, chỉ cần đặt A cạnh T và G cạnh C, bạn có được cơ chế sao chép ADN. Chúng tôi đã nhìn ra cách thông tin di truyền được mang đi như thế nào. Đó là thứ tự của bốn gốc bazơ nitơ. Có thể hiểu đây là một kiểu thông tin dạng số Bạn sao chép thông tin bằng cách sao chép từng chuỗi riêng biệt. Nếu cơ chế sao chép không diễn ra theo cách này thì bạn vẫn có thể tin nó bởi không thể có một cách sắp xếp nào khác tốt hơn. (Cười)
But that's not the way most scientists think. Most scientists are really rather dull. They said, we won't think about it until we know it's right. But, you know, we thought, well, it's at least 95 percent right or 99 percent right. So think about it. The next five years, there were essentially something like five references to our work in "Nature" -- none. And so we were left by ourselves, and trying to do the last part of the trio: how do you -- what does this genetic information do? It was pretty obvious that it provided the information to an RNA molecule, and then how do you go from RNA to protein? For about three years we just -- I tried to solve the structure of RNA. It didn't yield. It didn't give good x-ray photographs. I was decidedly unhappy; a girl didn't marry me. It was really, you know, sort of a shitty time. (Laughter)
Nhưng đó không phải là cách nghĩ của phần lớn các nhà khoa học. Thực ra phần lớn họ không thông suốt như thế. Họ nói rằng họ sẽ không suy nghĩ gì cả cho đến khi họ chắc chắn rằng đúng Nhưng mà, như các bạn biết đó, chúng tôi nghĩ mình đúng 95-99% Hãy nghĩ xem. Trong suốt 5 năm tiếp theo, nghiên cứu của chúng tôi đăng trên báo Nature chỉ được nhắc đến đúng 5 lần -- chẳng đáng gì cả. Chúng tôi đã bị bỏ rơi, và cố gắng thực hiện phần cuối cùng của ba câu hỏi này: Làm thế nào... Thông tin di truyền này là để làm gì? Khá rõ ràng là nó cung cấp thông tin cho một phân tử ARN, và rồi làm thể nào để tạo nên protein từ ARN? Trong khoảng ba năm, chúng tôi chỉ... tôi cố gắng giải mã cấu trúc ARN. Không mang lại gì cả. Không chụp được bức hình X-quang tốt nào cả. Một cô gái từ chối lời cầu hôn của tôi, tôi đã rất đau khổ Các bạn biết không, đó quả là khoảng thời gian tồi tệ. (Cười)
So there's a picture of Francis and I before I met the girl, so I'm still looking happy. (Laughter) But there is what we did when we didn't know where to go forward: we formed a club and called it the RNA Tie Club. George Gamow, also a great physicist, he designed the tie. He was one of the members. The question was: How do you go from a four-letter code to the 20-letter code of proteins? Feynman was a member, and Teller, and friends of Gamow. But that's the only -- no, we were only photographed twice. And on both occasions, you know, one of us was missing the tie. There's Francis up on the upper right, and Alex Rich -- the M.D.-turned-crystallographer -- is next to me. This was taken in Cambridge in September of 1955. And I'm smiling, sort of forced, I think, because the girl I had, boy, she was gone. (Laughter)
Có một bức hình của tôi và Francis trước khi tôi gặp cô gái đó, trông tôi lúc đó vẫn hạnh phúc (Cười) Trong khi chúng tôi chưa biết nên đi về đâu thì chúng tôi làm một việc: chúng tôi thành lập một câu lạc bộ tên là Câu lạc bộ Cà vạt ARN (RNA Tie Club). George Gamow cũng là một nhà vật lý vĩ đại, ông ấy thiết kế hình ARN trên cái cà vạt. Ông ấy là một thành viên câu lạc bộ. Câu hỏi đặt ra là: Làm cách nào để dùng một bộ mã gồm 4 chữ cái để mã hóa được bộ mã 20 chữ cái của các protein? Feynman là một thành viên, và Teller là bạn của Gamow. Đó là lần duy nhất ... Ồ không, chúng tôi chỉ được chụp hình hai lần. trong cả hai lần đó, có một người trong số chúng tôi quên đeo cái cà vạt có hình ARN. Francis ngồi ở hàng trên, bên phải, ngay kế tôi là Alex Rich, chuyên gia chụp hình tinh thể đa chiều. Bức hình này chụp ở Cambridge tháng 9/1955 Tôi đang cười, chắc là cười gượng thôi bởi vì cô gái tôi yêu, nàng đã ra đi rồi. (Cười)
And so I didn't really get happy until 1960, because then we found out, basically, you know, that there are three forms of RNA. And we knew, basically, DNA provides the information for RNA. RNA provides the information for protein. And that let Marshall Nirenberg, you know, take RNA -- synthetic RNA -- put it in a system making protein. He made polyphenylalanine, polyphenylalanine. So that's the first cracking of the genetic code, and it was all over by 1966. So there, that's what Chris wanted me to do, it was -- so what happened since then? Well, at that time -- I should go back. When we found the structure of DNA, I gave my first talk at Cold Spring Harbor. The physicist, Leo Szilard, he looked at me and said, "Are you going to patent this?" And -- but he knew patent law, and that we couldn't patent it, because you couldn't. No use for it. (Laughter)
Và tôi cứ buồn bã như thế mãi cho đến năm 1960 vì khi đó, cơ bản là chúng tôi đã tìm ra có ba dạng ARN Và về cơ bản, chúng tôi đã biết ADN cung cấp thông tin cho ARN. ARN cung cấp thông tin cho protein. Điều này là tiền đề để Marshall Nirenberg dùng ARN tổng hợp... trong một hệ thống sản xuất protein. Ông ấy tạo ra một chuỗi Phenylalanine (polyphenylalanine) Đó là lần đầu tiên người ta giải được một đoạn mã di truyền, và đến năm 1966 thì ai cũng biết. Đấy, đây là chuyện Chris yêu cầu tôi kể -- rồi sau đó thì sao? Vào thời gian đó ... để tôi quay trở lại. Khi tìm ra cấu trúc ADN, tôi công bố lần đầu ở Viện nghiên cứu Cold Spring Harbor Nhà vật lý Leo Szilard đã nhìn tôi và hỏi " Ông sẽ đăng kí sáng chế phát hiện này chứ?" Ông ấy biết rõ luật sáng chế, và cũng biết là chúng tôi không thể lấy bằng sáng chế đó được, vì chúng tôi không thể. Mà nó cũng chẳng có ích gì. (Cười)
And so DNA didn't become a useful molecule, and the lawyers didn't enter into the equation until 1973, 20 years later, when Boyer and Cohen in San Francisco and Stanford came up with their method of recombinant DNA, and Stanford patented it and made a lot of money. At least they patented something which, you know, could do useful things. And then, they learned how to read the letters for the code. And, boom, we've, you know, had a biotech industry. And, but we were still a long ways from, you know, answering a question which sort of dominated my childhood, which is: How do you nature-nurture?
Vậy là ADN đã không được coi là một phân tử có ích và các luật sư đã không can thiệp cho mãi đến năm 1973, 20 năm sau, khi Boyer và Cohen ở San Francisco và Stanford phát minh ra phương pháp tái tổ hợp ADN, Trường Stanford đã đăng kí bằng sáng chế và kiếm được nhiều tiền từ phương pháp đó. Ít nhất họ cũng có bằng sáng chế thứ gì đó thứ gì đó hữu ích. Họ học cách đọc các chữ cái của bộ mã di truyền. Và rồi, BÙM, chúng ta có một ngành công nghiệp công nghệ sinh học. Nhưng chúng ta vẫn còn xa lắm mới trả lời được câu hỏi từ thuở thơ ấu của tôi, đó là câu hỏi: Làm thế nào tự nhiên tự vận hành?
And so I'll go on. I'm already out of time, but this is Michael Wigler, a very, very clever mathematician turned physicist. And he developed a technique which essentially will let us look at sample DNA and, eventually, a million spots along it. There's a chip there, a conventional one. Then there's one made by a photolithography by a company in Madison called NimbleGen, which is way ahead of Affymetrix. And we use their technique. And what you can do is sort of compare DNA of normal segs versus cancer. And you can see on the top that cancers which are bad show insertions or deletions. So the DNA is really badly mucked up, whereas if you have a chance of surviving, the DNA isn't so mucked up. So we think that this will eventually lead to what we call "DNA biopsies." Before you get treated for cancer, you should really look at this technique, and get a feeling of the face of the enemy. It's not a -- it's only a partial look, but it's a -- I think it's going to be very, very useful.
Thế là tôi tiếp tục. Tôi đã hết thời rồi, nhưng, đây là Michael Wigler, một nhà toán học rất rất rất thông minh chuyển sang ngành vật lý. Ông ấy đã phát triển một công nghệ về cơ bản cho phép chúng ta quan sát mẫu ADN và cuối cùng là hàng triệu điểm trên đó. Đây là một con chíp, cái này là loại thường, Còn con chíp kia được làm bằng công nghệ quang khắc (photolithography) của một công ty ở Madison tên là NimbleGen, công nghệ của họ tiên tiến hơn hẳn công ty Affymetrix Dùng công nghệ này, bạn có thể so sánh ADN của tế bào thường và tế bào ung thư. Hình phía trên thể hiện ADN từ các tế bào ung thư. Nó cho thấy có những đoạn ADN được chèn thêm vào hoặc bị xóa đi. Vì thế phân tử ADN gần như bị phá nát, trong khi đó, để bạn có khả năng sống còn, thì ADN không bị hư hỏng nhiều như vậy. Chúng tôi nghĩ điều này rốt cuộc sẽ dẫn tới khái niệm "sinh tiết ADN" Trước khi các bạn được điều trị bệnh ung thư, bạn nên xem xét công nghệ này để có thể cảm nhận được bộ mặt của "kẻ thù ung thư". Đó chỉ là, chỉ là một cái nhìn cục bộ, nhưng... tôi nghĩ nó rất rất có ích.
So, we started with breast cancer because there's lots of money for it, no government money. And now I have a sort of vested interest: I want to do it for prostate cancer. So, you know, you aren't treated if it's not dangerous. But Wigler, besides looking at cancer cells, looked at normal cells, and made a really sort of surprising observation. Which is, all of us have about 10 places in our genome where we've lost a gene or gained another one. So we're sort of all imperfect. And the question is well, if we're around here, you know, these little losses or gains might not be too bad. But if these deletions or amplifications occurred in the wrong gene, maybe we'll feel sick.
Chúng tôi bắt đầu với bệnh ung thư vú bởi vì có nhiều tiền dành cho nghiên cứu ung thư vú, không phải tiền Chính phủ. Bây giờ thì tôi có một mối quan tâm là: tôi muốn làm với bệnh ung thư tuyến tiền liệt. Các bạn biết rằng nếu bệnh không nguy hiểm, bạn sẽ không được điều trị Nhưng với Wigler, bên cạnh việc quan sát tế bào ung thư, ông còn quan sát các tế bào thường và thực hiện khá nhiều quan sát đáng kinh ngạc. Trong số đó là phát hiện trong bộ gen của mỗi chúng ta có khoảng 10 vị trí mà ở đó mất đi một gen hoặc nhận thêm một gen khác. Có vẻ như chẳng ai trong chúng ta hoàn hảo cả. Và câu hỏi đặt ra là, nếu là chúng ta ở đây giờ này tức là những gen mất đi và nhận thêm có thể không quá nghiêm trọng Nhưng nếu sự loại thải hay khuếch đại xảy ra ở những gen quan trọng, thì chúng ta có thể bị bệnh.
So the first disease he looked at is autism. And the reason we looked at autism is we had the money to do it. Looking at an individual is about 3,000 dollars. And the parent of a child with Asperger's disease, the high-intelligence autism, had sent his thing to a conventional company; they didn't do it. Couldn't do it by conventional genetics, but just scanning it we began to find genes for autism. And you can see here, there are a lot of them. So a lot of autistic kids are autistic because they just lost a big piece of DNA. I mean, big piece at the molecular level. We saw one autistic kid, about five million bases just missing from one of his chromosomes. We haven't yet looked at the parents, but the parents probably don't have that loss, or they wouldn't be parents. Now, so, our autism study is just beginning. We got three million dollars. I think it will cost at least 10 to 20 before you'd be in a position to help parents who've had an autistic child, or think they may have an autistic child, and can we spot the difference? So this same technique should probably look at all. It's a wonderful way to find genes.
Bệnh đầu tiên ông ấy nghiên cứu là bệnh tự kỉ. Lý do chọn bệnh bệnh tự kỉ là vì chúng tôi có tiền để thực hiện Để theo dõi một người mất khoảng 3000 đôla. Ba mẹ của một em bé mắc bệnh tự kỷ thần đồng (hội chứng Asperger), kiểu bệnh tự kỉ có trí thông minh cao, đã gửi ADN của đứa bé một công ty thông thường; nhưng họ không làm gì được. Di truyền học thông thường không thể làm được, nhưng chỉ cần xem lướt qua mẫu ADN, chúng tôi đã bắt đầu tìm ra các gen liên quan đến bệnh tự kỉ. Như các bạn thấy ở đây, có rất nhiều gen đó. Có rất nhiều trẻ bị bệnh tự kỉ bởi vì chúng bị thiếu một mảnh ADN lớn. Ý tôi là, ở mức độ phân tử thì đó là một mảnh lớn. Chúng tôi thấy ở một trẻ bị bệnh tự kỉ, có một nhiễm sắc thể bị mất khoảng 5 triệu gốc bazơ. Chúng tôi chưa theo dõi ba mẹ đứa trẻ, nhưng có thể ba mẹ nó không bị mất như vậy, vì nếu có thì chắc họ đã không sinh con được. Nghiên cứu bệnh tự kỉ của chúng tôi chỉ vừa mới bắt đầu. Chúng tôi có được 3 triệu đôla. Tôi nghĩ sẽ tốn ít nhất 10 đến 20 triệu đôla mới tìm ra phương cách giúp các gia đình có con bị bệnh tự kỉ, hoặc các cặp vợ chồng có nguy cơ có con bị bệnh tự kỉ. và liệu chúng tôi có thể phát hiện được sự khác biệt? Vì thế có lẽ nên dùng công nghệ tương tự để nghiên cứu hết những thứ đó. Đó là một cách tuyệt vời tìm kiếm gen.
And so, I'll conclude by saying we've looked at 20 people with schizophrenia. And we thought we'd probably have to look at several hundred before we got the picture. But as you can see, there's seven out of 20 had a change which was very high. And yet, in the controls there were three. So what's the meaning of the controls? Were they crazy also, and we didn't know it? Or, you know, were they normal? I would guess they're normal. And what we think in schizophrenia is there are genes of predisposure, and whether this is one that predisposes -- and then there's only a sub-segment of the population that's capable of being schizophrenic.
Như vậy, tôi sẽ kết thúc bằng việc nói rằng chúng tôi đã quan sát 20 người mắc bệnh tâm thần phân liệt. Chúng tôi cho rằng có thể phải quan sát vài trăm người trước khi chúng tôi có bức tranh toàn cảnh. Nhưng như các bạn thấy đó, 7 trong số 20 người là có sự thay đổi, tỷ lệ này là rất cao. nhưng chỉ 3 người trong mẫu kiểm chứng. Vậy ý nghĩa của mẫu kiểm chứng là gì? Biết đâu họ cũng bị bệnh mà chúng tôi không biết. Hay là họ vẫn bình thường? Tôi đoán là họ bình thường. Chúng tôi cho rằng ở bệnh tâm thần phân liệt, có những gen gây ra bệnh này, và liệu đó có là nguyên nhân gây bệnh... và chỉ có một phần nhỏ số người dân có khả năng mắc bệnh tâm thần phân liệt.
Now, we don't have really any evidence of it, but I think, to give you a hypothesis, the best guess is that if you're left-handed, you're prone to schizophrenia. 30 percent of schizophrenic people are left-handed, and schizophrenia has a very funny genetics, which means 60 percent of the people are genetically left-handed, but only half of it showed. I don't have the time to say. Now, some people who think they're right-handed are genetically left-handed. OK. I'm just saying that, if you think, oh, I don't carry a left-handed gene so therefore my, you know, children won't be at risk of schizophrenia. You might. OK? (Laughter)
Chúng tôi chưa có bất cứ bằng chứng nào về điều đó, nhưng có một giả thiết, tôi nghĩ cách đoán biết hay nhất là nếu bạn thuận tay trái, thì bạn có xu hướng mắc bệnh tâm thần phân liệt. 30% bệnh nhân là người thuận tay trái, và bệnh tâm thần phân liệt có một kiểu di truyền rất buồn cười tức là 60% người được khảo sát là những người thuận tay trái bẩm sinh nhưng chỉ một nửa trong số đó thể hiện bệnh. Tôi không có thời gian để nói. Có một số người nghĩ mình thuận tay phải nhưng thực sự họ thuận tay phải bẩm sinh. Tốt! Tôi chỉ muốn nói là, nếu các bạn nghĩ rằng: Ồ, tôi không mang gen thuận tay trái nào cả, nên con tôi sẽ không có nguy cơ mắc bệnh tâm thần phân liệt. Phải vậy. Đúng không? (Cười)
So it's, to me, an extraordinarily exciting time. We ought to be able to find the gene for bipolar; there's a relationship. And if I had enough money, we'd find them all this year. I thank you.
Đối với tôi, đây là thời gian hứng thú đặc biệt. Chúng tôi phải tìm ra gen liên quan đến chứng tâm thần bi-polar; tôi đã tìm ra một mối liên hệ. Và nếu tôi có đủ tiền, chúng tôi sẽ tìm ra tất cả trong năm nay Tôi cảm ơn.