Francis Crick

فرانسیس هری کامپتون کریک (8 ژوئن 1916 - 28 ژوئیه 2004) زیست شناس مولکولی، بیوفیزیکدان و عصب شناس انگلیسی بود. او در کنار جیمز واتسون، روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز در روشن ساختن ساختار مارپیچ مولکول DNA نقش بسزایی داشت.

فرانسیس هری کامپتون کریک (۸ ژوئن ۱۹۱۶ – ۲۸ ژوئیه ۲۰۰۴) زیست‌شناس مولکولی، زیست‌فیزیک‌دان و عصب‌شناس انگلیسی بود. او، جیمز واتسون، روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز نقش مهمی در رمزگشایی ساختار مارپیچ مولکول DNA ایفا کردند.

انتشار کریک و واتسون در سال 1953 در Nature درک اساسی ساختار و عملکرد DNA را ایجاد کرد. با همکاری موریس ویلکینز، آنها جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی 1962 را برای "کشفاتشان در مورد ساختار مولکولی اسیدهای نوکلئیک و اهمیت آن برای انتقال اطلاعات در مواد زنده" دریافت کردند.

کریک خود را به عنوان یک زیست شناس مولکولی نظری مهم متمایز کرد که به طور انتقادی به تحقیقات معماری DNA کمک کرد. او به طور گسترده ای برای ابداع اصطلاح "دگم مرکزی" شناخته شده است، که این اصل را در بر می گیرد که اطلاعات ژنتیکی، پس از انتقال از اسیدهای نوکلئیک (DNA یا RNA) به پروتئین ها، نمی توانند متعاقباً به اسیدهای نوکلئیک بازگردند. این نشان می‌دهد که مرحله نهایی انتقال اطلاعات از اسیدهای نوکلئیک به پروتئین‌ها فرآیندی غیرقابل برگشت است.

در بقیه عمر حرفه‌ای‌اش، کریک به عنوان J. استاد برجسته پژوهشی کیکهفر در موسسه مطالعات بیولوژیکی سالک در لا جولا، کالیفرنیا. تلاش‌های تحقیقاتی بعدی او بر نوروبیولوژی نظری و تلاش‌ها برای پیشبرد تحقیقات علمی آگاهی انسان متمرکز بود. کریک این موقعیت را تا زمان مرگش در سال 2004 حفظ کرد. کریستف کخ خاطرنشان کرد که "او در بستر مرگ خود دست نوشته ای را ویرایش می کرد، دانشمندی تا پایان تلخ."

زندگی اولیه و آموزش

کریک در 8 ژوئن 1916 به دنیا آمد و پسر ارشد هری و آنی الیزابت کریک (نام خانوادگی ویلکینز) بود. او در وستون فاول، که در آن زمان دهکده ای کوچک در مجاورت نورث همپتون، انگلستان بود، بزرگ شد، جایی که پدر و عمویش کسب و کار تولید چکمه و کفش خانواده را اداره می کردند. پدربزرگ پدری او، والتر دراوبریج کریک، یک طبیعت‌شناس آماتور، مطالعه‌ای درباره روزن‌داران محلی (پروتیست‌های تک سلولی گلوله‌خورده) تألیف کرد، با چارلز داروین مکاتبه کرد و دو گونه معده پا (حلزون یا حلزون راب) به افتخار او نام‌گذاری کردند.

فرانسیس از سنین جوانی دانش خود را از طریق علم نشان می‌داد. اگرچه والدینش او را در دوران کودکی به کلیسا بردند، تقریباً در سن 12 سالگی، او ترجیح داد تحقیقات علمی را بر آموزه‌های دینی ترجیح دهد و حضورش را متوقف کرد.

عمویش، والتر کریک، در خانه‌ای ساده در ضلع جنوبی خیابان ابینگتون زندگی می‌کرد و یک سوله در باغ داشت که در آن به کریک آموزش می‌داد، آزمایش‌های شیمیایی، چاپ شیشه را آموزش می‌داد. در سن هشت یا نه سالگی، کریک در کوچکترین کلاس در مدرسه گرامر نورث همپتون، واقع در جاده بیلینگ، ثبت نام کرد. این موسسه تقریباً 1.25 مایل (2 کیلومتر) از محل سکونت او فاصله داشت، مسافتی که او می‌توانست با پای پیاده از طریق Park Avenue South و Abington Park Crescent طی کند، اگرچه او اغلب از حمل‌ونقل اتوبوسی یا متعاقباً از دوچرخه استفاده می‌کرد. در حالی که آموزش در فرم های ارشد کافی بود، اما فاقد تحریک فکری قابل توجهی بود. پس از تولد چهارده سالگی، او با بورسیه تحصیلی به مدرسه میل هیل در لندن رفت و در آنجا در کنار دوست نزدیکش، جان شیلستون، در رشته ریاضیات، فیزیک و شیمی تحصیل کرد. در روز جمعه، 7 ژوئیه 1933، روز تأسیس مدرسه میل هیل، او یکی از دریافت کنندگان جایزه والتر ناکس برای شیمی بود. او دستاوردهای آکادمیک خود را مدیون استاندارد بالای تدریسی بود که در دوران حضورش در میل هیل تجربه کرد.

کریک تحصیلات خود را در مقطع کارشناسی در دانشگاه کالج لندن (UCL)، کالج تشکیل دهنده دانشگاه لندن، ادامه داد و در سال 1937 مدرک لیسانس علوم را از دانشگاه لندن گرفت. تحقیقات دکترای او در UCL آغاز شد اما متعاقباً با جنگ جهانی دوم قطع شد. او بعداً دانشجوی دکترا و عضو افتخاری کالج گونویل و کایوس در کمبریج شد و عمدتاً کار خود را در آزمایشگاه کاوندیش و آزمایشگاه بیولوژی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی (MRC) در کمبریج انجام داد. علاوه بر این، او بورسیه های افتخاری در کالج چرچیل، کمبریج و دانشگاه کالج لندن داشت.

فرانسیس کریک یک پروژه تحقیقاتی دکترا را آغاز کرد که بر تعیین ویسکوزیته آب در دماهای بالا متمرکز بود، کاری که او متعاقباً آن را "کسل‌کننده‌ترین مشکل قابل تصور" توصیف کرد. این کار در آزمایشگاه فیزیکدان ادوارد نویل دا کوستا آندراد در دانشگاه کالج لندن انجام شد. با این حال، شروع جنگ جهانی دوم، به ویژه یک حادثه در طول نبرد بریتانیا که در آن یک بمب تجهیزات آزمایشی او را نابود کرد، کریک را از یک حرفه بالقوه در فیزیک منحرف کرد. با این وجود، در دومین سال خود به عنوان کاندیدای دکترا، جایزه معتبر تحقیقاتی کری فاستر را دریافت کرد. متعاقباً، او در دانشگاه بروکلین و مؤسسه پلی‌تکنیک، که اکنون در دانشکده مهندسی تاندون دانشگاه نیویورک ادغام شده است، تحقیقات پسا دکتری را انجام داد.

در طول جنگ جهانی دوم، کریک توسط آزمایشگاه تحقیقاتی دریاسالاری استخدام شد، موسسه‌ای که مشاغل، متخصصان، دانشمندان برجسته، جورج دیوید گا را پرورش داد. دیکن، جان گان، هری مسی و نویل مات. مشارکت‌های او شامل توسعه مین‌های مغناطیسی و آکوستیک بود، و او نقشی اساسی در مهندسی یک طرح معدنی نوآورانه ایفا کرد که در برابر مین‌روب‌های آلمانی مؤثر بود.

زندگی و کار پس از جنگ جهانی دوم

در سال 1947، در سن 31 سالگی، کریک به مطالعه زیست شناسی تبدیل شد و به جنبش قابل توجهی از دانشمندان علوم فیزیکی که وارد تحقیقات بیولوژیکی می شدند، پیوست. این تغییر با نفوذ فزاینده فیزیکدانانی مانند سر جان راندال، که نوآوری های دوران جنگ، مانند رادار، برای پیروزی متفقین بسیار مهم بود، تسهیل شد. کریک با چالش انطباق از "ظرافت و سادگی عمیق" ذاتی در فیزیک با "مکانیسم های شیمیایی پیچیده ای که انتخاب طبیعی طی میلیاردها سال تکامل یافته بود" روبرو شد. او این انتقال را اینگونه توصیف کرد: «تقریباً انگار باید دوباره متولد شود». کریک اظهار داشت که پیشینه او در فیزیک درس مهمی را به او القا کرد - غرور - و این اعتقاد را که با توجه به موفقیت تثبیت شده فیزیک، پیشرفت های قابل مقایسه در سایر رشته های علمی، از جمله زیست شناسی، قابل دستیابی است. کریک معتقد بود که این دیدگاه او را تشویق کرد تا رویکرد جسورانه‌تری را در مقایسه با زیست‌شناسان معمولی اتخاذ کند، که اغلب به جای الهام گرفتن از دستاوردهای تاریخی فیزیک، صرفاً بر چالش‌های بزرگ زیست‌شناسی تمرکز می‌کردند.

برای نزدیک به دو سال، کریک ویژگی‌های فیزیکی سیتوپلاسم را در کمبریج‌وی‌س‌لای‌نورسول بوسیله کمبریج‌س‌لبورس بررسی کرد. با حمایت یک دانشجوی شورای تحقیقات پزشکی. پس از آن، او به ماکس پروتز و جان کندرو در آزمایشگاه کاوندیش پیوست. آزمایشگاه کاوندیش، تحت مدیریت کلی سر لارنس براگ - برنده جایزه نوبل در سال 1915 در سن 25 سالگی - به طور فعال درگیر مسابقه برای روشن کردن ساختار DNA بود، با هدف جلوگیری از شیمیدان مشهور آمریکایی، لینوس پاولینگ. این تلاش به دنبال موفقیت قبلی پاولینگ در تعیین ساختار آلفا مارپیچ پروتئین ها بود. همزمان، آزمایشگاه کاوندیش براگ در رقابت مؤثری با بخش بیوفیزیک در کالج کینگ لندن به کارگردانی راندال بود که قبلاً درخواست کریک را برای یک موقعیت در آنجا رد کرده بود. فرانسیس کریک و موریس ویلکینز از کالج کینگ دوستی شخصی داشتند، رابطه ای که به طور قابل توجهی بر تحولات علمی بعدی تأثیر گذاشت، شبیه به ارتباط نزدیک بین کریک و جیمز واتسون. برخلاف گزارش‌های اشتباه دو نویسنده، کریک و ویلکینز ابتدا در کالج کینگ ملاقات کردند، نه در دریاسالاری در طول جنگ جهانی دوم.

در سال 1995، فرانسیس کریک قطعنامه اشلی مونتاگو را تأیید کرد، دادخواستی که به دادگاه بین‌المللی دادگستری (که قبلاً به عنوان دادگاه جهانی شناخته می‌شد) ارائه شده بود و از توقف اصلاح غیر درمانی دستگاه تناسلی کودکان، شامل ختنه کردن، ختنه و آلت تناسلی زنان حمایت می‌کرد.

زندگی شخصی

کریک دو بار ازدواج کرد و سه فرزند داشت. برادرش، آنتونی (متولد 1918)، در سال 1966 از او فوت کرد.

همسران:

• Ruth Doreen Crick، née Dodd (از 18 فوریه 1940 - 8 مه 1947) که بعداً با جیمز استوارت پاتر ازدواج کرد
• اودیل کریک، خواهرزاده اسپید (از 14 اوت 1949 - 28 ژوئیه 2004 ازدواج کرد)

کودکان:

• مایکل فرانسیس کامپتون (متولد 25 نوامبر 1940) [با دورین کریک]
• گابریل آن (متولد 15 ژوئیه 1951) [با اودیل کریک]
• ژاکلین ماری ترز [بعدها نیکولز] (متولد ۱۲ مارس ۱۹۵۴، درگذشته ۲۸ فوریه ۲۰۱۱) [به همراه اودیل کریک]

فرانسیس کریک در صبح روز 28 ژوئیه 2004 در بیمارستان تورنتون دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو (UCSD) در لاجولا به سرطان روده بزرگ تسلیم شد. پس از سوزاندن، خاکستر او در اقیانوس آرام پراکنده شد. مراسم بزرگداشت عمومی در 27 سپتامبر 2004 در موسسه سالک در لاجولا، کالیفرنیا، در مجاورت سن دیگو برگزار شد. سخنرانان برجسته این رویداد شامل جیمز واتسون، سیدنی برنر، الکس ریچ، سیمور بنزر، آرون کلاگ، کریستف کخ، پت چرچلند، ویلایانور راماچاندران، توماسو پوجیو، لزلی ارگل، تری سجنوسکی، پسرش مایکل کریک و دختر کوچکترش ژاکلین نیکولز بودند. پیش از این، در 3 آگوست 2004، یک گردهمایی خصوصی یادبود برای خانواده و همکاران حرفه‌ای او برگزار شد.

مدال جایزه نوبل کریک و دیپلم همراه آن توسط حراجی هریتیج در ژوئن 2013 به حراج گذاشته شد و به قیمت 2,270,000 دلار فروخته شد. خریدار جک وانگ، مدیر اجرایی شرکت پزشکی چینی Biomobie بود. بیست درصد از درآمد حاصل از فروش مدال متعاقباً به موسسه فرانسیس کریک در لندن کمک شد.

تحقیق

در ابتدا، عموماً تصور می‌شد که یک ماکرومولکول، مانند پروتئین، ماده ژنتیکی را تشکیل می‌دهد. با این حال، پروتئین ها همچنین به عنوان ماکرومولکول های ساختاری و عملکردی همه کاره شناخته شدند، که بسیاری از آنها واکنش های آنزیمی سلولی ضروری را کاتالیز می کنند. با این حال، در دهه 1940، شواهد نوظهور شروع به دخالت اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA)، دیگر ترکیب اولیه کروموزوم ها، به عنوان یک مولکول ژنتیکی بالقوه کردند. به طور خاص، آزمایش Avery-MacLeod-McCarty در سال 1944، که توسط اسوالد اوری و تیمش انجام شد، نشان داد که وارد کردن یک مولکول DNA خاص به باکتری می‌تواند باعث ایجاد تغییر فنوتیپی ارثی شود.

1949–1950

کریک به طور مستقل بر اصول ریاضی زیربنای کریستالوگرافی اشعه ایکس تسلط یافت. همزمان با تحقیقات کریک در مورد پراش اشعه ایکس، همکاران در آزمایشگاه کمبریج در تلاش بودند تا پایدارترین پیکربندی مارپیچ زنجیره‌های اسید آمینه را در پروتئین‌ها، به نام مارپیچ آلفا، مشخص کنند. لینوس پاولینگ قبلاً نسبت مشخصه مارپیچ آلفا را 3.6 اسید آمینه در هر چرخش مارپیچ تعیین کرده بود. کریک نادرستی روش شناختی را مشاهده کرد که همکارانش در طول تلاش های ناموفق آنها برای ساختن یک مدل مولکولی دقیق از مارپیچ آلفا با آن مواجه شدند. این مشاهدات بینش های بسیار مهمی را ارائه کردند که بعداً در درک معماری مارپیچ DNA مفید بود. به طور خاص، او اهمیت سفتی ساختاری ایجاد شده توسط پیوندهای مضاعف به پیکربندی‌های مولکولی را تشخیص داد، که یک اصل مربوط به هر دو پیوند پپتیدی در پروتئین‌ها و ساختار نوکلئوتیدی DNA است.

1951–1953: ساختار DNA

کریک، در کنار ویلیام کوکران و ولادیمیر وند، در فرمول‌بندی یک نظریه ریاضی در مورد پراش پرتو ایکس توسط مولکول‌های مارپیچ در سال‌های 1951 و 1952 مشارکت داشتند. این چارچوب نظری تطابق قوی با داده‌های پرتو ایکس به‌دست‌آمده از پروتئین‌هایی را نشان می‌دهد که انطباق‌های اسید آمینه آلفا را نشان می‌دهند. علاوه بر این، نظریه پراش مارپیچ در روشن کردن ویژگی‌های ساختاری DNA مؤثر بود.

در اواخر سال 1951، کریک همکاری خود را با جیمز واتسون در آزمایشگاه کاوندیش، دانشگاه کمبریج، انگلستان آغاز کرد. با استفاده از "عکس 51" که شامل داده های پراش پرتو ایکس تولید شده توسط روزالیند فرانکلین و دانشجوی فارغ التحصیلش ریموند گاسلینگ از کینگز کالج لندن بود - داده هایی که توسط گاسلینگ و همکار فرانکلین ویلکینز در اختیار آنها قرار گرفت - واتسون و کریک به طور مشترک یک مدل مارپیچ برای ساختار DNA ابداع کردند و یافته های خود را در این مقاله منتشر کردند. مشارکت‌هایی که منجر به اعطای مشترک جایزه نوبل در فیزیولوژی یا پزشکی در سال 1962 شد، که با ویلکینز به اشتراک گذاشته شد.

به محض ورود واتسون به کمبریج، کریک یک دانشجوی 35 ساله بود که تحت تأثیر مشارکت های او در جنگ جهانی دوم قرار داشت، در حالی که واتسون 23 ساله قبلاً دکترای خود را به پایان رسانده بود. هر دو محقق علاقه عمیقی به این سوال اساسی داشتند که چگونه اطلاعات ژنتیکی در سطح مولکولی رمزگذاری می شود. واتسون و کریک در بحث های گسترده ای در مورد DNA، به ویژه امکان سنجی فرضیه مدل مولکولی دقیق برای ساختار آن شرکت کردند. داده های تجربی حیاتی از تصاویر پراش اشعه ایکس بدست آمده توسط فرانکلین و گاسلینگ به دست آمد. در نوامبر 1951، ویلکینز از کمبریج بازدید کرد و این داده ها را در اختیار واتسون و کریک قرار داد. هر دو الکساندر استوکس، صاحب نظر در نظریه پراش مارپیچ، و ویلکینز، هر دو وابسته به کالج کینگ، به طور مستقل به این نتیجه رسیده بودند که داده های پراش اشعه ایکس برای DNA ساختار مولکولی مارپیچی را پیشنهاد می کند. با این حال، فرانکلین به شدت با این تفسیر مخالفت کرد. کریک و واتسون با انگیزه گفتگو با ویلکینز و بینش‌هایی که واتسون از شرکت در سخنرانی فرانکلین در مورد تحقیقات DNA او به دست آوردند، متعاقباً یک مدل اولیه، هرچند اشتباه، از DNA را توسعه و ارائه کردند. فوریت آنها در ساخت یک مدل ساختار DNA تا حدی به دلیل آگاهی آنها از رقابت لینوس پاولینگ بود. با توجه به دستاورد اخیر پاولینگ در توضیح مارپیچ آلفا، آنها دریافتند که او ممکن است به طور مشابه اولین کسی باشد که ساختار DNA را تعیین می کند.

در مورد پیامدهای بالقوه ای که به پاولینگ اجازه داده شده بود در ماه مه 1952 به بریتانیا سفر کند، گمانه زنی ها فراوان است. با این حال، فعالیت‌های سیاسی او منجر به محدودیت‌های سفری شد که توسط دولت ایالات متحده تحمیل شد و مانع از آن شد که تمرکز اصلی پژوهشی پاولینگ در آن مقطع، پروتئین‌ها بود، نه DNA. همزمان، واتسون و کریک به طور رسمی به تحقیقات DNA اختصاص نداشتند. کریک مشغول تکمیل پایان نامه دکترای خود بود، در حالی که واتسون پروژه های دیگری از جمله تلاش برای متبلور کردن میوگلوبین برای مطالعات پراش اشعه ایکس را دنبال کرد. در سال 1952، واتسون آزمایشات پراش اشعه ایکس را بر روی ویروس موزاییک تنباکو انجام داد، که نتایج نشان دهنده ساختار مارپیچ بود. پس از تلاش ناموفق اولیه، واتسون و کریک در از سرگیری تلاش‌های خود تردید نشان دادند و برای مدتی از انجام تلاش‌های بیشتر برای ساخت مدل مولکولی DNA منع شدند.

یک سهم مهم در تلاش‌های واتسون و کریک در ساخت مدل از بینش‌های شیمیایی بنیادی روزالیند فرانکلین نشات می‌گیرد. درک او نشان داد که ستون فقرات هیدروفیل و حاوی فسفات زنجیره های نوکلئوتیدی DNA باید در خارج قرار گیرد تا تعامل با مولکول های آب تسهیل شود، در حالی که بازهای آبگریز باید در هسته مولکول جدا شوند. فرانکلین این اصل شیمیایی مهم را به واتسون و کریک با برجسته کردن ایرادات مشهود در مدل اولیه آنها در سال 1951، که فسفات‌ها را به اشتباه در داخل قرار می‌داد، به واتسون و کریک منتقل کرد.

کریک بیان کرد که فقدان تلاش مشترک بین ویلکینز و فرانکلین در تعقیب مدل‌های اولیه DNA از ویلکینز و فرانکلین، مولکولی او را تشکیل می‌دهد. تلاش دوم نهایی آنها با موفقیت از ویلیام لارنس براگ و ویلکینز مجوز این تلاش مجدد را دریافت کردند. در توسعه مدل DNA خود، واتسون و کریک از داده‌های به دست آمده از تصاویر منتشر نشده پراش اشعه ایکس فرانکلین استفاده کردند که در جلسات ارائه شده بود و آشکارا توسط ویلکینز منتشر شده بود. این اطلاعات همچنین شامل توضیحات اولیه یافته‌های فرانکلین و بازنمایی‌های عکاسی از تصاویر اشعه ایکس است که در گزارش پیشرفت اواخر سال 1952 برای آزمایشگاه کالج کینگ سر جان راندال ثبت شده است.

دسترسی واتسون و کریک به یافته‌های تحقیق فرانکلین، به‌ویژه تجزیه و تحلیل دقیق داده‌های پراش اشعه ایکس موجود در گزارش پیشرفت، بدون رضایت او یا قبل از انتشار رسمی او، همچنان موضوع بحث دانشگاهی است. با این وجود، واتسون و کریک موضع قاطع فرانکلین را به چالش کشیدند که داده‌های او منحصراً از پیکربندی مارپیچ برای DNA پشتیبانی نمی‌کند، و آنها را با چالش مهمی مواجه می‌کند. برای پرداختن به این بحث، ماکس فردیناند پروتز متعاقباً محتوای گزارش پیشرفت را منتشر کرد و اظهار داشت که این گزارش حاوی هیچ اطلاعاتی فراتر از آنچه فرانکلین در سخنرانی خود (که واتسون در آن شرکت کرد) در اواخر سال 1951 ارائه کرده بود. هم آزمایشگاه‌های راندال و هم پروتز بودجه‌ای را از MRC دریافت کردند.

اهمیت دقیق یافته‌های منتشر نشده فرانکلین از گزارش پیشرفت به تلاش‌های ساخت مدل واتسون و کریک نیز مبهم است. به دنبال کسب تصاویر اولیه اولیه پراش پرتو ایکس از DNA در دهه 1930، ویلیام استبری پیشنهاد کرد که DNA شامل پشته های نوکلئوتیدی است که با فواصل 3.4 آنگستروم (0.34 نانومتر) از هم جدا شده اند. تحقیقات قبلی استبری در مورد پراش اشعه ایکس در میان هشت مرجع محدود موجود در انتشارات افتتاحیه فرانکلین در مورد DNA بود. تجزیه و تحلیل بعدی داده های DNA منتشر شده استبری، همراه با تصاویر پراش پرتو ایکس برتر به دست آمده توسط ویلکینز و فرانکلین، ویژگی مارپیچی DNA را روشن کرد. این امکان پیش‌بینی تعداد پایه‌هایی را که در هر چرخش مارپیچ DNA روی هم چیده شده‌اند (10 پایه در هر نوبت)، با چرخش کامل مارپیچ به اندازه 27 آنگستروم [2.7 نانومتر] در فرم فشرده A و 34 آنگستروم [3.4 نانومتر] در فرم هیدراته‌تر B را ممکن کرد. ویلکینز این اطلاعات خاص در مورد شکل B DNA را به کریک و واتسون ابلاغ کرد. شایان ذکر است، کریک تصاویر اشعه ایکس فرم B فرانکلین (عکس 51) را تا پس از انتشار مدل مارپیچ دوگانه DNA مشاهده نکرد.

در میان مراجع محدودی که توسط واتسون و کریک پس از انتشار مدل DNA آنها ذکر شد، مقاله ای علمی بود که مدل Sven Furberg را به صورت داخلی پایه گذاری می کرد. در نتیجه، مدل واتسون و کریک اولین پیشنهاد ساختاری "Base-in" را برای DNA نشان نداد. علاوه بر این، تحقیقات Furberg به دقت جهت گیری قندهای DNA را نسبت به بازها مشخص کرده بود. کریک و واتسون در طول ساخت مدل خود دریافتند که آرایش ضد موازی دو ستون فقرات زنجیره نوکلئوتیدی برای قرار دادن جفت‌های پایه در محور مرکزی یک مارپیچ دوگانه بهینه است. در حالی که بررسی گزارش پیشرفت فرانکلین در اواخر سال 1952 توسط کریک، اعتقاد او را تقویت کرد که DNA دارای ساختاری دو مارپیچ با زنجیره‌های ضد موازی است، سایر خطوط استدلال و منابع اطلاعاتی نیز به این نتیجه‌گیری‌ها کمک کردند.

پس از خروج فرانکلین از کالج کینگ به کالج بیرک‌بک، جان شی راندالدین درخواست تحقیقاتی را در مورد او انجام داد. ویلکینز و سرپرستان واتسون و کریک با درک انتقال قریب‌الوقوع فرانکلین به یک موقعیت جدید و تلاش‌های همزمان لینوس پاولینگ در مورد ساختار DNA، تصمیم گرفتند داده‌های فرانکلین را با آنها به اشتراک بگذارند و پیش‌بینی کردند که ممکن است قبل از پاولینگ یک مدل DNA قابل اجرا ایجاد کنند. داده‌های پراش پرتو ایکس فرانکلین برای DNA، همراه با تجزیه و تحلیل سیستماتیک وی از ویژگی‌های ساختاری آن، در هدایت واتسون و کریک به سمت یک مدل مولکولی دقیق مؤثر بود. چالش اصلی واتسون و کریک، که داده‌های کالج کینگ نتوانست آن را حل کند، شامل تعیین آرایش بسته‌بندی دقیق بازهای نوکلئوتیدی در هسته مارپیچ دوگانه DNA بود.

اگرچه کریک به‌جای جفت‌شدن بازهای نوکلئوتیدی تلاش‌های آزمایشی انجام داد، اما جهت‌گیری اولیه او به‌جای بیوموریت تجربی بود. در اوایل سال 1952 زمانی که کریک شروع به فکر کردن به تعاملات بین پایه کرد، یک کشف مجزا از قوانین جفت شدن پایه اتفاق افتاد. او جان گریفیث را برای محاسبه نیروهای جاذبه بین بازهای DNA با استفاده از اصول شیمیایی و مکانیک کوانتومی استخدام کرد. ارزیابی اولیه گریفیث A:T و G:C را به عنوان جفت های جذاب پیشنهاد کرد. با این حال، کریک که در آن زمان از قوانین چارگاف بی خبر بود، در ابتدا محاسبات گریفیث را کم ارزش ارزیابی کرد، اگرچه این محاسبات باعث شد که او به تکرار مکمل توجه کند. شناسایی قطعی قوانین صحیح جفت‌سازی پایه (A-T، G-C) در نهایت توسط واتسون به دست آمد، که مدل‌های برش مقوایی از پایه‌های نوکلئوتیدی را دستکاری کرد، روشی که یادآور کشف مارپیچ آلفا پروتئین توسط لینوس پاولینگ سال‌های قبل است. توضیح موفقیت‌آمیز ساختار مارپیچ دوگانه DNA توسط واتسون و کریک ناشی از آمادگی آنها برای ادغام چارچوب‌های نظری، مدل‌سازی فیزیکی و داده‌های تجربی (که بیشتر آنها توسط دیگران تولید شده‌اند) برای دستیابی به هدف علمی‌شان است.

ساختار مارپیچ دوگانه DNA، همانطور که توسط واتسون و کریک پیشنهاد شده بود، بر اساس چهار پایه اولیه پیش‌بینی شده بود. در DNA (آدنین، سیتوزین، تیمین، گوانین) و RNA (آدنین، سیتوزین، اوراسیل، گوانین) شایع است. با این حال، بررسی‌های بعدی نشان داد که معماری‌های مولکولی DNA پیچیده‌تر، مانند اشکال سه‌رشته‌ای و چهار رشته‌ای، جفت‌سازی پایه هوگستین را ضروری می‌کنند.

در حوزه زیست‌شناسی مصنوعی، محققان از پایه‌های غیر متعارف از پایه‌های غیر متعارف از پایه‌های غیر متعارف در ساخت DNAهای مصنوعی، thymina، و diver استفاده می‌کنند. گوانین فراتر از DNA مصنوعی، تلاش‌هایی برای مهندسی کدون‌های مصنوعی، اندونوکلئازها، پروتئین‌ها و انگشتان روی نیز در حال انجام است. با استفاده از DNA مصنوعی، تعداد بالقوه کدون ها می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد. به عنوان مثال، اگر n پایه های جدید وجود داشته باشد، تعداد کدون های ممکن می تواند به n§67§ افزایش یابد، در مقایسه با کدون های 4³ معمولی. تحقیقات کنونی امکان گسترش کدون ها را فراتر از سه پایه بررسی می کند. این کدون‌های نوظهور ظرفیت رمزگذاری اسیدهای آمینه جدید را دارند و چنین مولکول‌های مصنوعی نه تنها در پزشکی، بلکه در توسعه مواد جدید نیز کاربرد دارند.

این کشف در 28 فوریه 1953 انجام شد، با اولین مقاله واتسون-کریک که در Nature در 25 آوریل 1953 ظاهر شد. سر لارنس براگ، مدیر آزمایشگاه کاوندیش که واتسون و کریک تحقیقات خود را در آنجا انجام می دادند، سخنرانی خود را در دانشکده پزشکی گای 1 4، مه 5 لندن، در مه 5، در مه 5 در لندن ایراد کرد. این سخنرانی منجر به مقاله ای از ریچی کالدر شد که در News Chronicle لندن در 15 مه 1953 با عنوان "چرا هستی. راز نزدیکتر زندگی" منتشر شد. خوانندگان نیویورک تایمز روز بعد این خبر را دریافت کردند. ویکتور کی مک‌الهنی، در طول تحقیق خود برای زندگی‌نامه «واتسون و DNA: ایجاد یک انقلاب علمی»، مقاله‌ای شش پاراگرافی نیویورک تایمز، تاریخ لندن، 16 مه 1953، با عنوان «فرم «واحد حیات» در سلول اسکن شده است، یافت. این مقاله در نسخه اولیه گنجانده شد، اما متعاقبا حذف شد تا اخبار فوری تر را در خود جای دهد. نیویورک تایمز بعداً مقاله گسترده‌تری را در 12 ژوئن 1953 منتشر کرد. روزنامه کارشناسی دانشگاه، Varsity نیز مقاله مختصری در مورد این کشف در 30 مه 1953 منتشر کرد. به ویژه، اعلام اولیه براگ در مورد این کشف در کنفرانس سولوای 1، شماره 9 در آوریل 3 در مورد پروتئین‌ها، پوشش داده شد. مطبوعات بریتانیا.

در نامه‌ای هفت صفحه‌ای و دست‌نویس مورخ ۱۹ مارس ۱۹۵۳، کریک پسرش را که سپس در یک مدرسه شبانه‌روزی بریتانیا تحصیل می‌کرد، از کشف خود مطلع کرد و مکاتبه را با این جمله آغاز کرد: «مایکل عزیزم، من و جیم واتسون احتمالاً مهم‌ترین کشف را انجام داده‌ایم». این نامه متعاقباً در حراجی کریستیز نیویورک در 10 آوریل 2013 با ارزش تخمینی 1 تا 2 میلیون دلار عرضه شد و در نهایت به قیمت 6,059,750 دلار فروخته شد و رکوردی را برای بالاترین قیمتی که تا به حال برای یک نامه در حراج پرداخت شده است، ثبت کرد. هوچکین، لزلی اورگل و بریل ام. اوتون جزو اولین افرادی بودند که مدل ساختار DNA ساخته شده توسط کریک و واتسون را مشاهده کردند. در آن زمان، آنها به گروه شیمی دانشگاه آکسفورد وابسته بودند. همه تحت تأثیر مدل جدید DNA قرار گرفتند، به ویژه برنر، که بعداً با کریک در آزمایشگاه کاوندیش کمبریج و آزمایشگاه تازه تأسیس زیست شناسی مولکولی همکاری کرد. به گفته مرحوم دکتر بریل اوتون (بعداً ریمر)، این گروه پس از اعلام سفر دوروتی هاجکین به کمبریج برای مشاهده مدل ساختار DNA، با دو وسیله نقلیه سفر کردند. اورگل همچنین متعاقباً با کریک در مؤسسه مطالعات بیولوژیکی سالک کار کرد.

کریک اغلب به‌عنوان بسیار خوش‌حرف توصیف می‌شد، و واتسون در مارپیچ دوگانه نشان دهنده عدم تواضع بود. شخصیت متمایز او، همراه با دستاوردهای علمی‌اش، اغلب واکنش‌هایی را از سوی افراد در داخل و خارج از جامعه علمی که هسته وجودی فکری و حرفه‌ای او را تشکیل می‌داد، برانگیخت. کریک با سرعت و نسبتاً بلند صحبت می‌کرد، خنده‌ای عفونی و طنین‌انگیز و حس شوخ طبعی داشت. یکی از همکاران موسسه سالک او را به عنوان "یک نیروگاه فکری طوفان فکری با لبخندی شیطنت آمیز توصیف کرد. ... فرانسیس هرگز بداخلاقی نبود، فقط ریزبین بود. او نقص های میکروسکوپی را در منطق تشخیص داد. در اتاقی پر از دانشمندان باهوش، فرانسیس مرتباً موقعیت خود را به عنوان قهرمان سنگین وزن دوباره به دست می آورد."

پس از درگذشت کریک، ادعاهایی در مورد استفاده او از LSD در هنگام تصور ساختار مارپیچ DNA مطرح شد. در حالی که استفاده او از LSD بسیار محتمل است، بعید است که این اتفاق در اوایل سال 1953 رخ داده باشد. گزارش شده است که او LSD را از هنری تاد در اواخر دهه 1960 دریافت کرد. تاد از طریق دوست دخترش که برای همسر کریک مدل شده بود، با کریک آشنا شده بود.

زیست شناسی مولکولی

در سال 1954، در سن 37 سالگی، کریک با موفقیت از پایان نامه دکترای خود با عنوان "پراش پرتو ایکس: پلی پپتیدها و پروتئین ها" دفاع کرد و مدرک خود را دریافت کرد. متعاقباً، کریک به آزمایشگاه دیوید هارکر در مؤسسه پلی‌تکنیک بروکلین پیوست و در آنجا تخصص خود را در تجزیه و تحلیل داده‌های پراش پرتو ایکس برای پروتئین‌ها، با تمرکز در درجه اول بر روی ریبونوکلئاز و مکانیسم‌های سنتز پروتئین، اصلاح کرد. دیوید هارکر، کریستالوگرافی اشعه ایکس آمریکایی، توسط ویتوریو لوزاتی، کریستالوگراف در مرکز ژنتیک مولکولی در Gif-sur-Yvette در نزدیکی پاریس، که قبلا با روزالیند فرانکلین همکاری کرده بود، به عنوان "جان وین کریستالوگرافی" شناخته شد.

به دنبال روشن شدن مدل مارپیچ دوگانه DNA، کریک به سرعت تمرکز خود را به مفاهیم بیولوژیکی ساختاری تغییر داد. در سال 1953، واتسون و کریک یک نشریه اضافی در Nature نوشتند، و اظهار داشتند که: "بنابراین به نظر می رسد که توالی دقیق پایه ها کدی باشد که اطلاعات ژنتیکی را حمل می کند".

در سال 1956، کریک و واتسون در مورد سازماندهی ساختاری ویروس های کوچک فرضیه دادند. آن‌ها پیشنهاد کردند که ویروس‌های کروی، که نمونه‌ای از ویروس بدلکاری بوته‌ای گوجه‌فرنگی است، تقارن ایکوسادرال را نشان می‌دهند و از 60 زیرواحد یکسان تشکیل شده‌اند.

پس از یک دوره کوتاه در نیویورک، کریک به کمبریج نقل مکان کرد، جایی که تا سال 1976 به طور حرفه‌ای به کالیفرنیا نقل مکان کرد. کریک در چندین همکاری پراش اشعه ایکس، از جمله پروژه ای با الکساندر ریچ که ساختار کلاژن را بررسی می کرد، شرکت کرد. با این وجود، کریک به تدریج از تحقیقات در حال انجام مستقیماً با استفاده از تخصص خود در تفسیر الگوهای پراش پرتو ایکس پرتو ایکس جدا شد.

جرج گامو یک گروه علمی به نام RNA Tie Club تأسیس کرد که به کاوش در عملکرد واسطه RNA بین DNA، پروتئین سلولی سلولی در مولکول ذخیره‌سازی ژنتیکی واقع در مولکول سلولی و مولکول ذخیره‌سازی ژنتیکی در هسته رخ می‌دهد. کریک نیاز به کدی را تشخیص داد که در آن یک توالی نوکلئوتیدی مختصر یک اسید آمینه خاص را در یک پروتئین نوپا دیکته کند. در سال 1956، کریک یک سند غیررسمی نوشت که به چالش کدگذاری ژنتیکی برای گروه RNA گامو می‌پردازد. در این مقاله، کریک شواهدی را تجزیه و تحلیل کرد که از وجود مجموعه ای حفاظت شده از تقریباً 20 اسید آمینه استفاده شده در سنتز پروتئین حمایت می کند. کریک وجود مجموعه‌ای مکمل از «مولکول‌های آداپتور» کوچک را مطرح کرد که قادر به پیوند هیدروژنی به توالی‌های اسید نوکلئیک کوتاه در حالی که به طور همزمان به یک اسید آمینه خاص متصل می‌شوند. او بیشتر چارچوب های نظری متعددی را بررسی کرد که از طریق آنها توالی های کوتاه اسید نوکلئیک می توانند 20 اسید آمینه را رمزگذاری کنند.

در طول اواسط تا اواخر دهه 1950، کریک به شدت در رمزگشایی مکانیسم سنتز پروتئین مشارکت داشت. در سال 1958، چارچوب مفهومی او پیشرفت کرده بود و او را قادر می ساخت تا به طور سیستماتیک ویژگی های اساسی فرآیند سنتز پروتئین را برشمرد:

• اطلاعات ژنتیکی در توالی مولکول‌های DNA کدگذاری می‌شوند.
• یک مولکول RNA "پیام رسان" دستورالعمل های سنتز یک پروتئین را به سیتوپلاسم منتقل می کند.
• مولکول های آداپتور (به طور بالقوه حاوی نوکلئوتیدها) جفت شدن توالی های نوکلئوتیدی کوتاه در مولکول های پیام رسان RNA با اسیدهای آمینه خاص را تسهیل می کنند.
• کمپلکس های ریبونوکلئیک-پروتئین، تجمع آمینو اسیدها را به پروتئین ها کاتالیز می کنند که توسط RNA پیام رسان هدایت می شوند.

متعاقباً، مولکول‌های آداپتور به عنوان tRNA شناسایی شدند و "کمپلکس‌های ریبونوکلئیک-پروتئین" کاتالیزوری به عنوان ریبوزوم تعیین شدند. یک بینش اساسی در 15 آوریل 1960 پدیدار شد، زمانی که کریک و برنر در طی گفتگو با فرانسوا ژاکوب متوجه شدند که RNA پیام رسان از RNA ریبوزومی متمایز است. بعداً در همان تابستان، برنر، جیکوب و متیو مزلسون آزمایشی را انجام دادند که شواهد تجربی اولیه را برای وجود RNA پیام رسان ارائه کرد. با این وجود، این اکتشافات تحقیقات نظری اساسی در مورد ماهیت دقیق کد ژنتیکی را حل نکرد. کریک در مقاله خود در سال 1958 به همراه سایر محققان این فرضیه را مطرح کرد که یک سه گانه نوکلئوتیدی می تواند یک اسید آمینه را رمزگذاری کند. با توجه به 4×4×4=64 سه قلوهای بالقوه از چهار زیرواحد نوکلئوتیدی، چنین کدی ممکن است «انحطاط» را نشان دهد، اما تنها 20 اسید آمینه وجود دارد. در نتیجه، اسیدهای آمینه خاصی را می توان با کدهای سه گانه چندگانه مشخص کرد. کریک همچنین طرح‌های کدگذاری جایگزین را مورد بررسی قرار داد که به دلایل مختلف، تنها زیر مجموعه‌ای از سه‌قلوها مورد استفاده قرار گرفتند که ظاهراً دقیقاً 20 ترکیب مورد نیاز را ارائه می‌دادند. داده های تجربی ضروری بودند، زیرا ملاحظات نظری به تنهایی نمی توانست ماهیت کد را به طور قطعی مشخص کند. کریک علاوه بر این، اصطلاح «دگم مرکزی» را ابداع کرد تا این مفهوم را در بر بگیرد که جریان اطلاعات ژنتیکی در میان ماکرومولکول‌ها اساساً یک جهته است:

DNA → RNA → پروتئین

منتقدان استفاده کریک از «دگما» را به عنوان یک قاعده غیرقابل انکار تفسیر کردند، اگرچه او قصد داشت مفهومی قانع‌کننده را نشان دهد که فاقد پشتوانه تجربی قابل‌توجه است. کریک هنگام مفهوم سازی مکانیسم های بیولوژیکی اتصال ژن های DNA به پروتئین ها، به صراحت بین مواد، انرژی و جریان اطلاعات مورد نیاز تمایز قائل شد. این مؤلفه اطلاعاتی به اصل سازماندهی بنیادی زیست شناسی مولکولی تبدیل شد، حوزه ای که تمرکز کریک در آن مرکزی بود. در این دوره، کریک خود را به عنوان یک زیست شناس مولکولی نظری بسیار تأثیرگذار تثبیت کرده بود.

شواهد قطعی برای ماهیت سه گانه منحط کد ژنتیکی از آزمایش های ژنتیکی پدیدار شد که برخی از آنها توسط کریک انجام شد. ویژگی‌های خاص این کد اساساً از طریق تحقیقات مارشال نیرنبرگ و همکارانش، که مولکول‌های RNA را سنتز کردند و از آنها به عنوان الگوهایی برای سنتز پروتئین in vitro استفاده کردند، روشن شد. نیرنبرگ در ابتدا یافته های خود را در کنفرانسی در سال 1961 در مسکو به مخاطبان محدودی ارائه کرد. کریک متعاقباً از نیرنبرگ دعوت کرد تا تحقیقات خود را به جامعه علمی گسترده‌تری ارائه دهد.

جنجال

استفاده از داده های سایر محققان

استفاده از داده‌های پراش پرتو ایکس DNA، که توسط فرانکلین و ویلکینز، توسط واتسون و کریک به دست آمده است، بحث‌های مداومی را ایجاد کرده است. این مشاجره ناشی از ادغام واتسون و کریک از برخی از داده های منتشرنشده فرانکلین در مدل مارپیچ دوگانه DNA آنهاست، بدون اینکه او آگاهی یا مجوز داشته باشد. در میان چهار محقق اصلی DNA، فرانکلین به تنهایی دارای مدرک شیمی بود، در حالی که ویلکینز و کریک در فیزیک و واتسون در زیست شناسی تخصص داشتند.

قبل از انتشار ساختار مارپیچ دوگانه، واتسون و کریک حداقل ارتباط مستقیم را با فرانکلین حفظ کردند. با این وجود، آنها دانشی از تحقیقات او داشتند که فراتر از درک خود او از آگاهی آنها بود. در نوامبر 1951، واتسون در یک سخنرانی شرکت کرد که در آن فرانکلین دو شکل مولکولی A و B را شرح داد و نحوه قرارگیری واحدهای فسفات خارجی را توضیح داد. ویلکینز در ژانویه 1953 یک عکس پرتو ایکس از B-DNA با نام عکس 51 به واتسون ارائه کرد. قبل از انتصاب فرانکلین توسط مدیر جان راندال برای نظارت بر تحقیقات پراش DNA و نظارت بر پایان نامه گاسلینگ، ویلکینز و گاسلینگ در واحد بیوفیزیک شورای تحقیقات پزشکی (MRC) همکاری داشتند. ارتباط رندال در مورد انتصاب فرانکلین ظاهراً فاقد وضوح بود و در نتیجه باعث ایجاد سردرگمی و اختلاف بین ویلکینز و فرانکلین شد. اواسط فوریه 1953، ماکس پروتز، مشاور پایان نامه کریک، گزارشی را که برای کمیته بیوفیزیک شورای تحقیقات پزشکی در دسامبر 1952 تهیه شده بود، به کریک ارائه کرد که فرانکلین از انتشار عکس 51 و داده های اضافی به کریک و واتسون بی اطلاع بود. او سه نسخه خطی پیش نویس نوشت که دو مورد از آنها دارای یک ستون فقرات DNA مارپیچ دوگانه بودند. دو نسخه خطی او در مورد فرم A DNA توسط Acta Crystallographica در کپنهاگ در 6 مارس 1953، قبل از تکمیل مدل کریک و واتسون تا یک روز، دریافت شد.

تصاویر پراش اشعه ایکس به دست آمده توسط گاسلینگ و فرانکلین، بیشترین شواهد را برای ترکیب‌بندی DNA تشکیل می‌دهند. پیش از این، لینوس پاولینگ، واتسون و کریک به طور مستقل مدل‌های نادرستی را پیشنهاد کرده بودند که دارای زنجیره‌های داخلی و پایه‌های بیرونی هستند. داده‌های تجربی فرانکلین تخمین‌هایی از محتوای آب کریستال DNA را به دست آورد که به شدت از قرارگیری سه ستون فقرات قند-فسفات در قسمت بیرونی مولکول پشتیبانی می‌کرد. به طور خاص، عکس اشعه ایکس فرانکلین به صراحت نشان دهنده یک موقعیت خارجی برای ستون فقرات است. در ابتدا، او به شدت اظهار داشت که داده های او نیازی به ساختار DNA مارپیچ ندارند. با این حال، پیش نویس های ارسالی او در سال 1953، استدلال هایی را برای ستون فقرات DNA مارپیچ دوگانه ارائه کرد. او با توسعه بیشتر دست نوشته هایش، دریافت که DNA فرم A دارای ستون فقرات ضد موازی است و در نتیجه مدل مارپیچ دوگانه DNA را تقویت می کند. این تعیین با شناسایی گروه فضایی برای کریستال های DNA به دست آمد. این بینش متعاقباً بر تصمیم واتسون و کریک برای بررسی مدل‌های DNA با ترکیب دو رشته پلی نوکلئوتیدی ضد موازی تأثیر گذاشت.

واتسون و کریک از طریق سه کانال اصلی به داده های منتشر نشده فرانکلین دسترسی پیدا کردند: سمینار او در سال 1951، که واتسون در آن شرکت کرد. گفتگو با ویلکینز، همکار در آزمایشگاه فرانکلین. و یک گزارش پیشرفت تحقیقات طراحی شده برای تقویت همکاری بین آزمایشگاه های تحت حمایت شورای تحقیقات پزشکی. هر چهار دانشمند - واتسون، کریک، ویلکینز و فرانکلین - به آزمایشگاه‌های MRC وابسته بودند.

کریک و واتسون از مشارکت ویلکینز قدردانی کردند و به او پیشنهاد کردند که در مقاله اصلی خود که جزئیات ساختار مارپیچ دوگانه DNA را ارائه می‌کند، تالیف کند. ویلکینز این پیشنهاد را رد کرد، که ممکن است تصدیق مختصر کار تجربی انجام شده در کالج کینگ در انتشار نهایی را توضیح دهد. به جای گنجاندن محققان DNA کالج کینگ به عنوان نویسندگان مشترک در مقاله واتسون و کریک، تصمیم گرفته شد تا دو مقاله تکمیلی از کالج کینگ همزمان با مقاله مارپیچ منتشر شود. برندا مدوکس معتقد است که نتایج تجربی فرانکلین برای ساخت مدل واتسون و تحلیل نظری واتسون و کریک بسیار حیاتی بوده است که باید او را به عنوان یکی از نویسندگان مقاله اصلی Nature آنها معرفی می کرد. همزمان، فرانکلین و گاسلینگ مقاله "دوم" مشترک خود را به Nature، در کنار مقاله "سومین" در مورد DNA که توسط ویلکینز، استوکس و ویلسون ارسال شده بود، ارسال کردند.

در مارپیچ دوگانه، واتسون تصویری منفی از فرانکلین ارائه کرد که به این معنی بود که او دستیار ویلکینز بود و داده‌های DNA خود را تفسیر می‌کرد. برعکس، ناتانیل سی. کامفورت، مورخ پزشکی در دانشگاه جان هاپکینز، خاطرنشان می کند که همکار فرانکلین، آرون کلاگ، اظهار داشت که فرانکلین "دو قدم" تا کشف مارپیچ دوگانه فاصله داشت. کلاگ پس از تجزیه و تحلیل کامل دفترچه های آزمایشگاهی خود به این نتیجه رسید که بدون شک به این سازه رسیده است.

تصاویر پراش اشعه ایکس فرانکلین قانع‌کننده‌ترین شواهدی را تشکیل می‌دهند که از ساختار مارپیچی DNA پشتیبانی می‌کند. اگرچه مشارکت های تجربی او در فرمول بندی مدل دقیق توسط کریک و واتسون بسیار مهم بود، اما خود فرانکلین در آن زمان به طور کامل مفاهیم آن را درک نکرد. پس از خروج او از کالج کینگ، مدیر سر جان راندال اظهار داشت که تمام تحقیقات مربوط به DNA متعلق به موسسه است و به صراحت به فرانکلین دستور داد تا هرگونه بررسی بیشتر در مورد این موضوع را متوقف کند. در نتیجه، جامعه علمی تا حد زیادی دامنه عمیق مشارکت های فرانکلین را دست کم گرفتند. متعاقباً، فرانکلین تحقیقات استثنایی بر روی ویروس موزاییک تنباکو در آزمایشگاه J. D. Bernal در کالج Birkbeck انجام داد و مفاهیم مربوط به ساخت مارپیچ را بیشتر پیش برد.

Eugenics

کریک به طور دوره‌ای دیدگاه‌های خود را در مورد اصلاح نژادی، عمدتاً از طریق مکاتبات خصوصی بیان می‌کرد. برای مثال، او از نوعی اصلاح نژادی مثبت دفاع می‌کرد و از انگیزه‌هایی برای تشویق والدین مرفه به تولید مثل بیشتر حمایت می‌کرد. او یک بار اظهار داشت: "در نهایت، این امری اجتناب ناپذیر است که جامعه شروع به توجه به ویژگی های نسل های آینده کند... این موضوعی نیست که در حال حاضر به دلیل اعتقادات مذهبی مختلف بتوانیم به آسانی به آن بپردازیم، و تا زمانی که یک ادراک یکپارچه از خود پدیدار شود، من معتقدم که تلاش برای هر گونه اقدام اصلاح نژادی خطرناک خواهد بود... من شگفت زده می شوم که اگر جامعه باید این دو قرن را در چشم انداز بعدی تقویت کند، این کار را انجام می دادم یا نه. نسل بعدی تا حدی یا به نوعی."

ادعای آزار و اذیت جنسی

نانسی هاپکینز زیست‌شناس در دهه 1960، زمانی که در مقطع لیسانس تحصیل می‌کرد، حادثه‌ای را گزارش کرد و مدعی شد که کریک هنگام بازدید از آزمایشگاه، دست‌هایش را روی سینه‌هایش گذاشته است. او این واقعه را چنین تعریف کرد: "قبل از اینکه بتوانم بلند شوم و دست بدهم، او در اتاق زوم کرده بود، پشت سرم ایستاده بود، دست هایش را روی سینه هایم گذاشته بود و می گفت: "چه کار می کنی؟<"

دیدگاه های دین

کریک خود را به عنوان یک انسان گرا معرفی کرد و این فلسفه را این اعتقاد تعریف کرد که "مشکلات انسانی را می توان و باید از نظر منابع اخلاقی و فکری انسانی بدون استناد به اقتدار ماوراء طبیعی با آن روبرو کرد." او علناً از اومانیسم برای جانشینی دین به عنوان یک اصل راهنمای اولیه برای بشریت دفاع کرد و اظهار داشت:

مشکلات اساسی انسان یک چالش همیشگی است. افراد در این سیاره به آرامی در حال چرخش زندگی می کنند که در منطقه ای دورافتاده از یک کیهان گسترده و بدون اراده شخصی قرار دارد. عقل کنجکاو انسان از پذیرش بی چون و چرای این هستی جلوگیری می کند و یک ضرورت عمیق برای درک هدف را تقویت می کند. تحقیقات اساسی به ترکیب جهان و به طور انتقادی تر، جوهر هویت انسانی مربوط می شود. از لحاظ تاریخی، دین پاسخ های جامعی به این سؤالات ارائه می دهد. با این حال، درک معاصر نشان می‌دهد که بسیاری از این توضیحات عمدتاً بی‌اساس هستند، زیرا از نادانی انسان و تمایل قابل توجهی به خودفریبی سرچشمه می‌گیرند. روایت های ساده انگارانه ادیان جهانی اکنون شبیه افسانه های کودکانه است. حتی زمانی که به صورت نمادین تفسیر شوند، این گزارش ها اغلب مشکل ساز هستند، اگر نگوییم مخالف. در نتیجه، اومانیست‌ها در جهانی اسرارآمیز، محرک، و در حال تکامل فکری زندگی می‌کنند که پس از درک، چارچوب‌های مذهبی سنتی را به‌طور مصنوعی آرام‌بخش و قدیمی جلوه می‌دهد.

کریک انتقاد خاصی را در مورد مسیحیت بیان کرد.

او عدم احترام به باورهای مسیحی را ابراز کرد و آنها را غیرقابل دفاع دانست. کریک اظهار داشت که از بین بردن این باورها درگیری مستقیم تری با تحقیق اساسی در مورد ماهیت هستی را تسهیل می کند.

کریک به طنز اشاره کرد که اگرچه مسیحیت ممکن است در میان بزرگسالان رضایت بخش در خلوت قابل قبول باشد، اما نباید به کودکان خردسال منتشر شود.

در نشریه خود مولکول‌ها و انسان‌ها، کریک دیدگاه خود را در مورد رابطه متقابل علم و دین بیان کرد. او احتمال برنامه‌ریزی یک رایانه با روح را فرض کرد و متعاقباً سؤالاتی را در مورد لحظه دقیق ظهور یک روح در طول تکامل بیولوژیکی یا در چه مرحله‌ای که یک نوزاد به آن دست می‌یابد، مطرح کرد. کریک معتقد است که مفهوم روح غیر مادی، که قادر به ورود به بدن و تداوم پس از مرگ است، صرفاً یک ساختار مفهومی است. از نظر کریک، ذهن محصول فعالیت فیزیکی مغز است که مغز طی میلیون‌ها سال از طریق فرآیندهای طبیعی تکامل یافته است. او بر اهمیت آموزش فرگشت با انتخاب طبیعی در مؤسسات آموزشی تأکید کرد و این که مدارس انگلیسی آموزش دینی را اجباری کردند، مایه تأسف دانست. علاوه بر این، او ظهور سریع یک پارادایم علمی جدید را مشاهده کرد و پیش‌بینی کرد که با روشن شدن نهایی عملکرد پیچیده مغز، تصورات غلط مسیحی در مورد طبیعت انسان و جهان ناپایدار می‌شوند. او پیش‌بینی کرد که مفاهیم متعارف «روح» به درک جدیدی از اساس فیزیکی ذهن منتهی می‌شود. کریک در مورد مذهب نهادینه شده بدبین بود و به عنوان یک شکاک و یک اگنوستیک با "تمایل شدید به الحاد" معرفی شد.

در سال 1960، کریک یک بورسیه افتخاری را در کالج چرچیل، کمبریج پذیرفت، تا حدی به دلیل عدم وجود کلیسای کوچک در موسسه جدید. پس از آن، کمک مالی قابل توجهی برای ایجاد یک کلیسای کوچک ارائه شد که شورای کالج به تصویب آن رأی داد. در پاسخ، کریک به عنوان اقدامی اعتراضی از همکاری خود صرف نظر کرد.

در اکتبر 1969، کریک در مراسم بزرگداشت صدمین سالگرد مجله Nature مشارکت کرد و پیش‌بینی‌هایی را در مورد مسیر زیست‌شناسی مولکولی در طول سه دهه بعد ارائه کرد. این حدس ها متعاقباً در Nature منتشر شد. در پایان مقاله، کریک به جستجوی حیات فرازمینی اشاره کرد، اگرچه او خوش‌بینی محدودی به کشف چنین حیاتی تا سال 2000 ابراز کرد. کریک خاطرنشان کرد که "بسیاری از مردم دعا می کنند که تصور اینکه چنین اعمالی هیچ رضایت شخصی را به همراه ندارد دشوار است." از آن زمان رشته‌ای مشابه با «الهیات بیوشیمیایی» پیشنهادی کریک به وجود آمد که به نام نوروتئولوژی شناخته می‌شود.

کریک پتانسیل شناسایی تغییرات شیمیایی در مغز را مطرح کرد که به عنوان همبستگی‌های مولکولی برای عمل دعا عمل می‌کردند. او یک تغییر قابل تشخیص در سطوح انتقال دهنده های عصبی خاص یا هورمون های عصبی را در طول نماز فرض کرد. دیدگاه کریک در مورد رابطه بین علم و دین در تلاش‌های او تأثیرگذار باقی ماند زیرا او از تحقیقات زیست‌شناسی مولکولی به علوم اعصاب نظری گذر کرد.

در سال 1998، کریک یک سؤال بلاغی مطرح کرد: «اگر بخش‌های خاصی از کتاب مقدس به‌طور آشکار نادرست هستند، چرا باقیمانده‌ها باید از اهمیت بیشتری برخوردار باشند؟ به جای تعیین موقعیت واقعی خود در جهان با از بین بردن سیستماتیک این بقایای مضر آموزه های قدیمی؟

در سال 2003، او در میان 22 برنده جایزه نوبل بود که مانیفست اومانیست را تایید کردند.

خلاقیت

کریک از مخالفان سرسخت خلقت گرایی جوان زمین بود. در طول پرونده دادگاه عالی ایالات متحده در سال 1987، ادواردز علیه آگیلارد، او با دیگر برندگان جایزه نوبل همکاری کرد تا ادعا کند ""علم آفرینش" به سادگی جایی در کلاس درس علوم مدارس عمومی ندارد." علاوه بر این، کریک از به رسمیت شناختن روز داروین به عنوان جشن ملی بریتانیا حمایت کرد.

پانسپرمی جهت دار

در طول دهه 1960، کریک علاقه زیادی به پیدایش کد ژنتیکی پیدا کرد. در سال 1966، او در کنفرانسی که قرار بود ارگل در مورد منشاء زندگی بحث کند، جایگزین لزلی ارگل شد. کریک در مورد مراحل بالقوه تکاملی نظریه پردازی کرد که از طریق آنها یک کد ابتدایی اولیه، شامل تعداد محدودی از انواع اسیدهای آمینه، می توانست به کد پیچیده مشاهده شده در موجودات معاصر پیشرفت کند. در آن مقطع، پروتئین ها منحصراً آنزیم در نظر گرفته می شدند و ریبوزیم ها کشف نشده باقی می ماندند. چالش روشن کردن منشا یک سیستم تکثیر پروتئین، به همان پیچیدگی موجودات موجود در زمین، بسیاری از زیست شناسان مولکولی را گیج کرده است. در اوایل دهه 1970، کریک و ارگل فرضیه‌ای را مطرح کردند که نشان می‌داد پیدایش سیستم‌های زنده از مولکول‌ها ممکن است یک رویداد کیهانی بسیار نادر باشد. با این حال، پس از ایجاد، چنین حیاتی می‌تواند توسط گونه‌های هوشمندی که از سفرهای فضایی استفاده می‌کنند، منتشر شود، مکانیزمی که آن‌ها آن را «پانسپرمی هدایت‌شده» نامیدند. متعاقباً، در یک نشریه گذشته نگر، کریک و اورگل بدبینی بیش از حد خود را در مورد احتمال ابیوژنز روی زمین تأیید کردند، که از فرض اولیه آنها ناشی می شد که یک سیستم پروتئینی خود-تکثیر شونده منشاء مولکولی حیات را تشکیل می دهد. Pieczenik، منشا سنتز پروتئین را در یک مقاله مشترک بررسی کرد. آنها اظهار داشتند که محدودیت های کد خاص در توالی های نوکلئوتیدی می تواند سنتز پروتئین را مستقل از درگیری ریبوزومی تسهیل کند. با این حال، این مکانیسم یک برهمکنش پنج پایه بین mRNA و tRNA را ضروری می کند، که شامل یک تلنگر آنتی کدون برای ایجاد کدگذاری سه گانه، با وجود درگیری فیزیکی پنج پایه است. توماس اچ. جوکس متعاقباً تأکید کرد که محدودیت‌های کد لازم در توالی mRNA برای این فرآیند ترجمه حفظ می‌شوند.

علوم اعصاب و سایر علایق

دوران تصدی کریک در کمبریج نشان دهنده اوج فعالیت علمی گسترده او بود. با این حال، او در سال 1977 پس از سه دهه، با رد استادیوم گونویل و کایوس، موسسه را ترک کرد. در سال 2003، جیمز واتسون در طی کنفرانس کمبریج به مناسبت پنجاهمین سالگرد کشف ساختار DNA اظهار داشت:

اکنون شاید این یک راز کاملاً مخفی باشد که یکی از بی انگیزه ترین اقدامات دانشگاه کمبریج در این قرن گذشته، رد کردن فرانسیس کریک در زمانی که او در سال 1958 درخواست پروفسور ژنتیک کرد، بود. اکنون ممکن است یک سری بحث ها وجود داشته باشد که باعث شد فرانسیس را رد کنند. واقعاً می‌گفت، ما را به مرز هل ندهید.

این ظاهراً "به خوبی مخفی نگه داشته شده" در واقع قبلاً در انتشارات ثریا دی چادارویان در سال 2002 توسط انتشارات دانشگاه کمبریج با عنوان طراحی برای زندگی: زیست شناسی مولکولی پس از جنگ جهانی دوم مستند شده بود. علاوه بر این، مشارکت قابل توجه کریک در زیست شناسی مولکولی در کمبریج به طور کامل در تاریخ دانشگاه کمبریج: جلد 4 (1870 تا 1990)، منتشر شده توسط CUP در سال 1992، به طور کامل شرح داده شده است. دستیابی به اجماع، مستلزم دخالت معاون وقت دانشگاه، لرد آدریان. لرد آدریان در ابتدا پیشنهاد استادی را به Guido Pontecorvo، یک نامزد سازش، تمدید کرد، که او نپذیرفت. متعاقباً، طبق گزارش‌ها، این پیشنهاد به کریک داده شد، که به طور مشابه رد کرد.

در سال 1976، کریک یک سال تعطیلی را در موسسه مطالعات بیولوژیکی سالک در لا جولا، کالیفرنیا گذراند. او که از سال 1960 به عنوان عضو غیرمقیم مؤسسه خدمت می کرد، احساس تعلق خود را در کالیفرنیای جنوبی ابراز کرد و اظهار داشت: "در کالیفرنیای جنوبی احساس می کردم که در خانه هستم." پس از این تعطیلی، کریک از کمبریج رفت تا برای همیشه به موسسه سالک بپیوندد. به طور همزمان، او در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، استادی کمکی داشت. او به طور مستقل در زمینه نوروآناتومی تخصص کسب کرد و حوزه های متعدد دیگری از تحقیقات علوم اعصاب را بررسی کرد. انتقال او از زیست شناسی مولکولی چندین سال طول کشید، عمدتاً به دلیل ظهور مداوم اکتشافات مهم، مانند آنزیم های جایگزین و محدود کننده، که در پیشرفت مهندسی ژنتیک مؤثر بودند. در نهایت، در دهه 1980، کریک با موفقیت تمرکز کامل خود را به علاقه دیرینه خود به آگاهی تغییر جهت داد. زندگی نامه او، What Mad Pursuit: A Personal Pursuit of Scientific Discovery، منطق او را برای گذار از زیست شناسی مولکولی به علوم اعصاب روشن می کند.

کریک با شروع کار خود در علوم اعصاب نظری، چندین جنبه قابل توجه را مشاهده کرد:

• حوزه علوم اعصاب شامل زیرشاخه های مجزای متعددی است که کمترین ارتباط را نشان می دهند.
• تعداد قابل توجهی از محققانی که رفتار را بررسی می‌کردند، مغز را به عنوان یک "جعبه سیاه" غیرقابل وصف برخورد کردند.
• آگاهی به طور گسترده ای به عنوان یک موضوع ممنوع در میان بسیاری از نوروبیولوژیست ها در نظر گرفته می شد.

Crick با تقویت همکاری‌های سازنده بین متخصصان در زیر رشته‌های متنوعی که با آگاهی درگیر هستند، به پیشرفت علوم اعصاب پرداخت. همکاری های او به فیلسوفان اعصاب از جمله پاتریشیا چرچلند گسترش یافت. در سال 1983، کریک و میچیسون بر اساس تحقیقات خود در مورد مدل‌های کامپیوتری شبکه‌های عصبی، عنوان کردند که نقش خواب و رویا REM شامل حذف الگوهای تعاملی خاص در شبکه‌های سلولی قشر مغز پستانداران است و این مکانیسم نظری را "یادگیری معکوس" یا "ناآموزی" نامیدند. کریک در مرحله پایانی کار خود، همکاری قابل توجهی را با کریستف کخ آغاز کرد که منجر به مجموعه‌ای از انتشارات در مورد آگاهی بین سال‌های 1990 و 2005 شد. کریک و کخ این فرضیه را مطرح کردند که ماهیت معمایی آگاهی ناشی از تکیه آن بر فرآیندهای حافظه کوتاه مدت است که درک ضعیفی از آن ندارند. کریک در کار خود فرضیه شگفت انگیز بیان کرد که زیست شناسی عصبی به سطح کافی از بلوغ رسیده است تا امکان بررسی هماهنگ آگاهی در ابعاد مولکولی، سلولی و رفتاری را فراهم کند. کریک در مورد کاربرد مدل‌های محاسباتی عملکرد ذهنی که فاقد پایه‌ای اساسی در جزئیات خاص ساختار و عملکرد مغز هستند، ابراز تردید کرد.

کریک چالش‌های ذاتی در تحقیقات آگاهی را تشخیص داد، همانطور که در مکاتبه‌اش با مارتیناس یچاس در آوریل 1996 مشهود است: