她在辐射中守候百小时，拍出改变人类的照片。四年后，斯德哥尔摩传来的消息让世界沉默...
1953年某个清晨，剑桥大学卡文迪许实验室。
25岁的詹姆斯·沃森站在窗前，手里拿着一张X光底片，对着光线反复观察。
底片上，黑色斑点排列成清晰的X形图案。
他学过晶体学，知道这意味着什么，DNA分子是螺旋结构。
这张底片来自六十公里外，伦敦国王学院的地下实验室。
拍摄它的人，并不知道它已经离开了那个阴暗潮湿的房间。
沃森把底片举得更高，阳光穿过那些黑色图案。
他看到的不只是一张照片，而是通往诺贝尔奖的钥匙。
三个月后，沃森和同事弗朗西斯·克里克在《自然》杂志发表论文，宣布破解了DNA的双螺旋结构。
这个发现震惊世界，被称为20世纪生物学最重要的突破。
论文里印着那张X光底片，编号51号。
它提供了双螺旋结构的决定性证据。
但很少有人追问：这张照片是谁拍的？它为什么会出现在沃森手里？
01
1951年1月，伦敦下着冬雨。
31岁的罗莎琳德·富兰克林拎着两个行李箱，站在国王学院门口。
她从巴黎回来了。
过去四年，她在巴黎国家化学研究中心工作，研究煤炭的分子结构。
用的技术叫X射线晶体学，让X射线穿过样本，根据衍射图案推算分子结构。
这是个冷门技术，需要精密的仪器、复杂的数学计算，还要有足够的耐心。
富兰克林在这方面很有天赋。
她在巴黎发表了十几篇论文，证明了自己的能力。
伦敦国王学院看中她的技术，聘请她来建立DNA研究的X射线实验室。
DNA，脱氧核糖核酸，细胞里的遗传物质。
科学家们知道它很重要，但没人知道它的结构。
如果能解开DNA的结构之谜，就能理解生命如何储存和传递遗传信息。
这是整个生物学最核心的问题。
富兰克林对这个项目很兴奋。
她带着巴黎学到的技术和经验，准备在伦敦大展拳脚。
但她很快发现，国王学院和巴黎的研究中心完全不同。
报到第一天，她听说学院有个规矩：高级餐厅不允许女性进入。
那是教授们吃午餐、喝咖啡、闲聊、交流想法的地方。
富兰克林虽然和男同事职位相同，却只能去另一个简陋的食堂吃饭。
这不只是羞辱，更是一种学术上的孤立。
科学发现往往诞生在非正式的交谈中，而她被排除在外。
更大的麻烦来自她的同事莫里斯·威尔金斯。
威尔金斯是物理学家，也是国王学院DNA项目的发起人。
1950年他从瑞士拿到了高质量的DNA纤维样本，拍摄了一些早期的X光照片。
威尔金斯以为富兰克林是来协助他做实验的技术员。
富兰克林以为自己是独立的项目负责人。
双方都觉得自己理解正确，问题出在学院领导沟通不清。
第一次见面，两人就产生了误会。
"富兰克林小姐，欢迎加入我们的DNA项目。我们可以一起合作。"威尔金斯伸出手。
富兰克林握了握手，语气平静："威尔金斯博士，感谢您的欢迎。不过我的实验室会独立开展研究。"
威尔金斯愣了一下。
他没想到这个从巴黎来的女科学家这么强势。
"独立？但DNA项目是我发起的，样本也是我准备的。"
"学院给我的职位说明是建立并领导X射线实验室。"富兰克林拿出聘书。
两人对视了几秒，气氛有些尴尬。
从那天起，他们几乎不再交流。
威尔金斯觉得富兰克林侵占了他的地盘，富兰克林觉得威尔金斯想控制她的工作。
富兰克林的实验室在学院地下室。
房间不大，天花板很低，墙壁因为潮湿长了霉斑。
但她不在意，这里有足够的空间放置X射线衍射仪，还有暗房用来冲洗底片。
她带了一个博士生，叫雷蒙德·戈斯林。
戈斯林原本是威尔金斯的学生，现在转到富兰克林手下。
这个年轻人勤奋、细心，是个好帮手。
DNA样本是纤维状的，细得像头发丝。
要把它固定在玻璃支架上，调整角度，让X射线以特定角度照射。
X射线穿过DNA纤维时会发生衍射，在底片上形成黑色的斑点和线条。
这些图案看起来杂乱，但对懂晶体学的人来说，每个斑点的位置、强度、形状都包含着分子结构的信息。
通过复杂的数学计算，可以反推出DNA的三维结构。
富兰克林很快发现了一个现象：DNA纤维在不同湿度下会呈现两种形态。
干燥时，纤维收缩变短，她把这种形态称为A型。
湿润时，纤维伸展变长，她称之为B型。
哪种才是DNA在活细胞里的真实状态？富兰克林判断应该是B型。
因为细胞里充满水分，DNA应该处于湿润状态。
但B型DNA极难拍摄。
它对湿度非常敏感，空气湿度稍有变化，样本就会从B型转为A型。
要拍到清晰的B型照片，必须精确控制实验环境。
富兰克林设计了一套装置：用一根细管持续向DNA样本吹送氢气，保持相对湿度在95%左右。
氢气易燃易爆，稍有不慎就可能引发事故。她必须极其小心地操作。
更危险的是X射线本身。
X射线是高能电磁波，能穿透人体，破坏细胞DNA，导致癌变。
1951年的实验室安全标准远不如今天。
地下室没有足够厚的铅墙防护，操作时她经常要靠近射线源调整样本位置。
每拍一张照片，都需要几十到上百小时的连续曝光。
在这期间，仪器不能有任何震动，温度和湿度必须保持稳定。
富兰克林和戈斯林轮流守在地下室，监控设备运行。
长时间待在辐射环境中，富兰克林的手指经常发麻，指尖有针刺般的疼痛。
她以为是疲劳导致的，没太在意。
1951年到1952年初，富兰克林和戈斯林拍摄了几十张DNA照片。
有些照片模糊不清，有些照片显示出部分结构特征，但都不够完美。
富兰克林不满足于"差不多"。
她追求极致的清晰度，因为只有最清晰的照片才能提供最准确的结构信息。
她一遍又一遍地改进实验条件：调整X射线强度，优化样本制备方法，延长曝光时间。
每次失败后，她会仔细分析原因，在笔记本上记录详细的参数。
1952年5月的某个夜晚，戈斯林从显影液中取出一张新拍的底片。
他打开暗房的门，把底片拿给富兰克林看。
富兰克林对着灯光举起底片，盯着看了很久。
照片上，黑色斑点排列成一个清晰、对称、近乎完美的X形图案。
她知道这意味着什么，DNA是螺旋结构，而且这张照片提供了足够的信息来计算螺旋的参数。
她把照片小心翼翼地放进档案袋，编号：51号。
接下来的几周，富兰克林用尺子和放大镜测量照片上每个斑点的位置和强度。她计算出一系列精确数据：
DNA螺旋的直径是20埃（2纳米）
相邻碱基之间的距离是3.4埃
每圈螺旋包含10个碱基对
螺旋的周期是34埃
这些数据非常精确，足以搭建出DNA的分子模型。
但富兰克林没有立刻发表这些结果。
她还在拍摄A型DNA的照片，想要把两种形态的数据都收集齐全，再提出一个完整的、能解释所有现象的理论模型。
这是她一贯的研究风格：数据必须充分，结论必须确凿。
但在科学竞赛中，这种谨慎有时是致命的。
02
剑桥大学，距离伦敦六十公里。
在卡文迪许实验室，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克也在研究DNA结构。
沃森是美国人，1951年刚从芝加哥大学拿到生物学博士学位，年仅23岁。
他来剑桥是为了学习X射线晶体学，但对DNA产生了浓厚兴趣。
克里克是英国人，35岁，还在读博士。
他学的是物理，精通晶体学的数学原理，但没做过实验。
两人合作的方式很独特：他们不做实验，而是搭模型。
用金属零件和塑料球，根据已知的化学规则，碱基的大小、化学键的角度、原子之间的距离，把DNA的物理模型搭出来。
就像玩乐高积木一样，不断尝试不同的组合方式。
这种方法的优势是快。
不需要花几个月时间准备样本、拍照片、分析数据。
只要有准确的实验数据作为约束条件，就能快速搭建出模型。
但问题是，他们缺少准确的实验数据。
1951年底，他们搭建了一个三链螺旋模型，兴冲冲地邀请威尔金斯和富兰克林来剑桥参观。
结果富兰克林一眼就看出问题：模型把DNA骨架放在了中心，碱基在外侧。
但她的实验数据明确显示，骨架应该在外侧，碱基在内部。
这次失败让沃森和克里克很尴尬。
实验室主任布拉格严厉批评了他们，禁止他们继续研究DNA，要求他们专心完成各自的博士论文。
但沃森和克里克没有放弃。
他们只是表面上停止了，私下里仍然密切关注DNA研究的进展。
他们知道国王学院的实验室有最好的数据，但富兰克林不愿分享。
他们需要想办法拿到那些数据。
1953年1月底的一天，沃森去伦敦拜访威尔金斯。
名义上是讨论其他科研合作，实际上沃森想探听国王学院DNA研究的最新进展。
威尔金斯心情不太好。他和富兰克林的关系越来越糟，两人几乎不说话。
富兰克林掌握着最好的实验数据，却拒绝和他分享。
两人在威尔金斯的办公室聊天。
聊到DNA研究，威尔金斯忍不住抱怨："我们实验室那个女的太难相处了。
她拍了很好的照片，但不肯给我看，也不愿讨论。"
他口中的"那个女的"，就是富兰克林。
沃森同情地点点头："这确实很困难。你们有什么新的实验结果吗？"
威尔金斯犹豫了一下，然后站起来走到文件柜前，拉开抽屉。
他拿出一张X光底片，像递一份见面礼一样，把它推到沃森面前。
"你看这个。这是她拍的B型DNA照片。"
沃森接过底片，对着窗户的光线举起来。
那一瞬间，他的呼吸几乎停止了。
照片上，黑色斑点排列成清晰的X形图案，上下两端是菱形的密集斑点。
这是教科书般标准的螺旋结构衍射图。
对任何学过晶体学的人来说，这张照片就是答案本身。
沃森后来在回忆录里写道："我的心跳加速，手掌出汗。
我立刻意识到，DNA绝对是螺旋结构。那个X形图案太清晰了，简直就是大自然写给我们的情书。"
他努力让自己镇定下来，尽量用平静的语气问："这张照片拍得真好。你能给我一份副本吗？我想仔细研究一下。"
威尔金斯点点头。
在他看来，照片是国王学院的研究成果，他作为项目最初的发起人，有权展示给合作者。
何况沃森也在研究DNA，彼此分享信息是正常的学术交流。
他没有征求富兰克林的同意。也许他觉得没必要，也许他想借此表达对富兰克林"不合作"态度的不满。
沃森拿到照片的副本，装进公文包，尽力掩饰内心的兴奋。他告别威尔金斯，乘火车回剑桥。
在火车上，他反复看那张照片，脑子里已经开始构思双螺旋模型的具体细节。
回到剑桥，他立刻去找克里克。
"看这个！"沃森把照片摊在桌上，"DNA绝对是双螺旋！你看这个X形图案，还有这些菱形斑点的位置，都完美符合螺旋结构！"
克里克仔细研究了照片，点头同意："你说得对。根据这些衍射图案，我可以计算出螺旋的具体参数。"
两人立刻进入疯狂的工作状态。虽然实验室主任禁止他们研究DNA，但他们已经顾不上那么多了。
几天后，他们又得到另一份关键资料。
克里克的博士导师马克斯·佩鲁茨是医学研究委员会的成员。
他拿到了一份富兰克林提交给该委员会的年度进展报告副本，随手转给了克里克。
这份报告里包含了富兰克林的DNA晶体学数据的详细总结：晶胞的尺寸、空间群的对称性、衍射图案的系统消光规律。
这些都是专业的晶体学术语，但对克里克来说，它们就是搭建模型的精确图纸。
有了照片51号和年度报告，沃森和克里克就像拿到了地图和指南针。
他们知道DNA是双螺旋，知道螺旋的尺寸和对称性，还知道晶体结构的细节。
剩下的工作就是用金属零件和塑料球把模型搭出来。
但他们还需要解决一个关键问题：碱基怎么排列？
DNA由四种碱基组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。这四种碱基如何在双螺旋内部排列？
生物化学家埃尔温·查戈夫曾经发现一个奇怪的规律：在任何生物的DNA中，A的数量总是等于T的数量，G的数量总是等于C的数量。
但没人知道这意味着什么。
1953年2月28日上午，沃森坐在办公桌前摆弄碱基的纸板模型。
他突然意识到：如果A和T配对，G和C配对，这两种碱基对的形状几乎完全相同！
这意味着碱基对可以像砖块一样整齐地堆叠在双螺旋内部，形成稳定的结构。而且，A-T配对和G-C配对的形状相同，可以任意组合排列，这正好可以储存遗传信息！
沃森兴奋地冲进隔壁办公室找克里克："我知道了！碱基配对！A和T配对，G和C配对！"
克里克立刻明白了这个想法的重要性。
他们开始疯狂地计算和搭建模型。
一周后，3月7日，他们完成了DNA双螺旋模型的搭建。
两条DNA链像楼梯扶手一样螺旋上升，碱基对像楼梯台阶一样连接两条链，糖-磷酸骨架在外侧，碱基在内部。
模型优雅、简洁、完美。
3月中旬，威尔金斯和富兰克林被邀请到剑桥，查看这个模型。
富兰克林仔细检查了模型的每个细节。她用尺子测量螺距和直径，核对碱基对的角度，计算每圈螺旋的碱基数量。
所有参数都和她的实验数据完美吻合。
她不得不承认，这个模型是正确的。
但她心里很清楚，这个模型是基于她的数据搭建出来的。沃森和克里克怎么拿到她的照片和报告的？
她看了威尔金斯一眼。威尔金斯避开了她的目光。
富兰克林没有当场质问。也许她觉得没必要，也许她不想在外人面前和同事争吵。她只是平静地说："模型和我的数据一致。祝贺你们。"
然后她转身离开了。
03
1953年3月，三篇关于DNA的论文几乎同时投给《自然》杂志。
沃森和克里克的论文，标题是《核酸的分子结构：脱氧核糖核酸的结构》。
论文只有一页纸，提出了双螺旋模型，并简单说明了这个结构如何复制和传递遗传信息。
威尔金斯等人的论文，提供了A型DNA的X射线衍射证据。
富兰克林和戈斯林的论文，提供了B型DNA的X射线衍射证据，包括那张著名的照片51号。
《自然》杂志的编辑面临一个选择：如何安排这三篇论文？
最终决定是：三篇论文同期发表，刊登在1953年4月25日那期。
沃森和克里克的论文排在最前面，作为主文章。
威尔金斯和富兰克林的论文排在后面，作为"实验证据"的补充。
这样的编排给读者一个清晰的印象：沃森和克里克是发现者，他们提出了革命性的双螺旋模型；
威尔金斯和富兰克林是实验者，他们的数据验证了这个模型。
沃森和克里克的论文里有这样一句话："我们知道威尔金斯和富兰克林博士的未发表的实验结果和想法。"
这句话非常模糊。"知道"是什么意思？是听说了大致结果，还是看到了详细数据？"未发表"是什么意思？是学术交流，还是未经许可的获取？
这句话没有说清楚，也许是故意不说清楚。
论文发表那天，富兰克林正在收拾实验室。
她决定离开国王学院，去伦敦大学伯贝克学院工作。
和威尔金斯的矛盾已经无法调和，她需要一个新的开始。
在伯贝克学院，她转向研究病毒结构。
用同样的X射线衍射技术，她开始拍摄烟草花叶病毒和脊髓灰质炎病毒的照片。
新实验室的环境好多了。同事们尊重她，没有性别歧视，没有人际纠纷。她可以专心做研究。
她很快在病毒学领域取得了重要成果。她解析了烟草花叶病毒的螺旋结构，确定了病毒RNA的排列方式。她还研究了多种球形病毒的对称性。
1953年到1956年间，她发表了17篇高质量论文。
她的工作为病毒学研究奠定了基础，影响了整整一代科学家。
但她的身体出现了问题。
1956年秋天，她感觉腹部疼痛，以为是消化不良。
后来疼痛加剧，她去医院检查。
诊断结果是卵巢癌。
医生说病因不明，但长期接触X射线辐射是一个可能的因素。
那些在地下室守候拍摄的上百个小时，那些手指发麻的警告信号，现在都有了可怕的答案。
她接受了手术，切除了肿瘤和卵巢。
术后恢复了一段时间，她又回到实验室工作。
但几个月后，癌症复发了，而且转移到了腹腔和肺部。
她开始接受化疗。
化疗的副作用让她极度虚弱，头发脱落，体重骤减。
但她没有停止工作。
1957年到1958年初，她拖着病体继续指导学生做实验，修改论文，申请研究经费。
她知道自己时间不多了，想尽可能多完成一些工作。
1958年3月，她已经无法起床。
癌细胞扩散到全身，药物已经无效。
4月16日下午，富兰克林在伦敦切尔西的家中去世。
37岁零8个月。距离她38岁生日还有三个月。
她的葬礼很简单，在伦敦郊外的一个犹太公墓举行。