27、自然科学的力量

利的嫉妒成就了他。由于迫切地想要出成绩，他一直关注着晶体管的应用。环顾周围追求标准化的大众社会，他想到，如果要将晶体管投入批量生产，必须把它做得更简单更强大。

晶体管实际上是世纪初的两项发明的进一步发展。1906年，李·德·弗雷斯特（Lee de Forest）偶然发现：在真空管的电流场中加入一个通电的金属丝网，就可以“放大”发出端的电流。[2148]这一自然放大成为后来电子革命中最重要的一环，但是德· 福雷斯特的发现的进一步发展却落在了固态物理学的范畴内，因为更好地认识电本身就是粒子物理学的成就。如果外壳层电子是“自由”的，也就是说，外壳层不“饱满”，固态结构就能导电（这要追溯到泡利的不相容原理和莱纳斯· 鲍林对化学键及其如何影响化学反应的研究）。铜能导电，因为铜的外壳层只有一个电子，而别的材料，如硫不会导电，因为硫的所有电子都紧贴着核。因此，硫是绝缘体。[2149]但不是所有的元素都这么简单。“半导体”（如硅或锗）物质含有少量的自由电子，但不是太多。每个铜原子都含有一个自由电子，每一千个硅原子则含有一个自由电子。随后，科学家发现这些半导体有着不寻常的、极有用的特性，其中最重要的是，在一定条件下它们可以传导（和放大）电流，而在另一种条件下，它们又是绝缘的。曾经被巴丁和布拉顿占了上风的肖克利在此基础上，于1950年做出了第一个简单而强大的半导体晶体管，而且能够批量生产。[2150]这种晶体管由硅和锗组成，上面还有三根金属线。通常人们称这个装置为“芯片”。[2151]

肖克利赶上了好时候。彼时密纹唱片和“单曲”刚刚走向市场，并大获成功，流行音乐事业开始起飞。1954年，即艾伦· 弗里德开始播放节奏布鲁斯的那一年，达拉斯一家名叫“德州仪器”的公司开始为最新上市的便携式收音机生产芯片晶体管，这种收音机价格很便宜（不到50美元），因此非常适合整天播放流行音乐。不清楚是什么原因，后来“德州仪器”公司放弃了这个市场，并被一家当时名不见经传的日本公司索尼所取代。[2152]此时肖克利与两名前同事分别闹翻。1951年，巴丁无法忍受肖克利的敌对情绪，愤而出走，于1951年离开了实验室。布拉顿同样无法忍受这个上司，转到了贝尔实验室的另一个部门。1956年，当他们三人为领诺贝尔奖而在斯德哥尔摩重逢时，气氛非常尴尬，那也是他们最后一次共处一室。[2153]那时肖克利本人也已离开了贝尔实验室，他告别了大雪纷飞的新泽西，来到了阳光明媚的加利福尼亚，在旧金山南部一片漂亮怡人的杏园附近建立了肖克利半导体实验室。[2154]起初，那只是个小公司，但是随着越来越多的实验室的到来，那片杏园消失了。这个地区就是现在的硅谷（Silicon valley）。

肖克利、巴丁和布拉顿三个人的问题属于团体内部矛盾。但是，随着控制繁衍的长链分子脱氧核糖核酸（DNA）的发现，来自不同大陆的三个独立研究小组展开了竞争，他们中一些人甚至素昧平生，其中所牵扯的恶意却不亚于肖克利及其同事之间所发生的一切，而这正是引起一切事由的关键因素。

1953年4月25日，《自然》杂志刊登了一篇全文只有900个单词、题为“核酸的分子结构”的论文，公众才初次获悉此事。这篇论文遵循了人们熟悉的《自然》杂志的有序风格，开创了分子生物学，彻底击垮了李森科主义，但它实际上是一场持续两年的紧张戏码的最高潮部分；如果科学真如大家以为的那样是个谨慎有序的世界，那就错得离谱了。

这些人中最引人注目的是弗朗西斯·克里克（Francis Crick）。克里克于1916年出生于英国北安普顿，父亲是位鞋匠。后来他毕业于伦敦大学，第二次世界大战期间在海军部工作，负责设计地雷。1946年，莱纳斯· 鲍林的一场讲座点燃了他对化学研究的兴趣。他还深受埃尔温· 薛定谔的著作《生命是什么？》的影响，该书提出可以将量子力学应用到遗传学。1949年，他加入卡文迪许实验室的剑桥医学研究协会，在那儿，他因为经常放声大笑（有些人会因受不了笑声而离开房间），而且动不动就质疑同仁的理论而臭名远扬。[2155]1951年，实验室里又来了一个美国人詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson），他身材高大，来自芝加哥，比克里克小12岁，却极其自信，是位神童，在芝加哥大学学习动物学的时候就读过薛定谔的《生命是什么？》，也是受这本书的影响走上了微生物学的道路。按照科学历史学家保罗· 斯特拉瑟恩的说法，在访问欧洲的时候，沃森在那不勒斯参加一次科学大会时遇到了新西兰人莫里斯·威尔金斯（MauriceWilkins）。威尔金斯当时在伦敦国王学院，致力于第二次世界大战期间的曼哈顿计划，最终心生失望转而投身生物学。英国医学研究会在国王学院里有个生物物理学的机构，当时由威尔金斯负责。脱氧核糖核酸的X射线衍射摄片是他的一个专业领域，在那不勒斯的时候，他曾经慷慨地向沃森展示过一些成果。[2156]正是这次巧遇重塑了沃森的人生。他由此决定要献身于脱氧核糖核酸结构的发现工作。他知道这项工作一定能获得诺贝尔奖，他也清楚，如果不能取得进步，分子生物学将无法前行，但是一旦取得了进步，通向基因工程的大门将被打开，科学发现的历史将进入全新的时代。他设法加入卡文迪许实验室。刚过23岁生日没几天，沃森就来到了剑桥。[2157]

沃森不知道卡文迪许实验室与国王学院有个“君子约定”。剑桥实验室当时正在研究蛋白质结构，特别是血红蛋白的结构，而伦敦则研究脱氧核糖核酸。这只是诸多问题中的一个。不过沃森很快就与克里克打得火热，而且他俩都惊人的自信，而这也许是他们唯一的共同点。克里克不擅长生物学，而沃森不擅长化学。[2158]他们都没有做过X射线衍射，这一技术是由实验室负责人劳伦斯·布拉格（Lawrence Bragg）开发的，目的是测定原子结构。[2159]但这些问题难不倒他们。两人迷上了脱氧核糖核酸的结构，除了睡觉，他俩几乎都在谈论这个话题。沃森和克里克不但自信，而且都争强好胜。他们的主要对手来自国王学院，当时莫里斯· 威尔金斯刚刚雇用了29岁的罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin，人们背后称她“罗西”[2160]）。[2160-0]据称她出身颇有教养的银行家庭，是个“任性的女儿”，刚刚在巴黎结束四年的X射线衍射的研究工作，是该领域世界顶尖专家之一。当威尔金斯雇用富兰克林的时候，她以为自己是合作者的身份，并将负责X射线衍射的研究工作；但是威尔金斯只是让她来做助手的。这一误会决定了他们之间的合作不会有多愉快。[2161]

尽管如此，富兰克林还是取得了很好的进展。1951年秋天，她决定在国王学院开个交流会，公布自己的发现。因为威尔金斯记得在那不勒斯遇到的沃森对此感兴趣，于是他邀请了这位剑桥人。在这次交流会上，沃森从富兰克林那里了解到，脱氧核糖核酸肯定具备螺旋结构，每个螺旋形拥有磷酸——糖主链和碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶。交流会结束后，沃森带富兰克林到苏豪区的一家中餐厅吃饭，席间谈起了脱氧核糖核酸，后来富兰克林聊起了她在国王学院的糟糕处境。她说，威尔金斯含蓄、客气而冷淡，这令富