基因—人类最伟大科学发现

　　1953年，最伟大的模型——DNA双螺旋结构模型被提出来了，两位创立者是美国生物化学家沃森（James Dewey Watson，1928－）（如下左图）和英国生物物理学家克里克（Francis Harry Compton Crick，1916－）（如下右图）。

沃森

　　1951年，沃森前往意大利参加生物大分子结构会议。威尔金斯和弗兰克林关于DNA的X射线晶体衍射图分析报告吸引了沃森。博士毕业后沃森在英国的卡文迪什实验室与克里克相遇并共同研究DNA的结构。虽然受到来自威尔金斯和弗兰克林的报告的启发，但是，DNA具体是一个什么样的螺旋结构，是双链、三链还是四链的，沃森和克里克心中并没有谱。

　　起初，沃森与克里克认为DNA的螺旋结构应该是三螺旋，并从鲍林那里获得启示开始了“搭积木”式的研究。

　　沃森与克里克按照他们的理解搭出了DNA三螺旋的结构。他们认为，这个模型与威尔金斯和弗兰克林提供的X衍射图比较吻合，尽管弗兰克林当时并不知道DNA的精确结构应当是什么样的，但她指出这个模型过分模仿水分子，DNA结构不应当是三螺旋。

　　沃森和克里克对DNA螺旋结构的数种设想都被威尔金斯和弗兰克林否定。在1953年2月14日的讨论中，威尔金斯出示了一幅弗兰克林获得的非常清晰的DNA晶体衍射照片。这张照片突然激发了沃森头脑中的思维，DNA链只能是双链的才会显示出这样漂亮而清晰的图。1953年2月28日沃森和克里克重新摆弄出了正确的DNA双螺旋结构。1953年4月25日《自然》杂志发表了沃森与克里克的DNA双螺旋结构假说的不到1000字短文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》，并配有威尔金斯和弗兰克林的两篇文章，以支持沃森和克里克的假说。后来鲍林和其他科学家的研究也从不同方面证明了DNA双螺旋结构。一个月后，沃森与克里克在《自然》杂志上又发表一篇论文，讨论了遗传物质复制的机制。

　　沃森和克里克在一封信中对弗兰克林说，她和威尔金斯的DNA双螺旋结构X衍射图片对他们启发很大。正是在这张图片和弗兰克林与威尔金斯的不断指引，他们才走上了正确的跑道，并最终完成了一项具有划时代意义的伟大工作。DNA双螺旋结构的发现标志着分子生物学从此诞生。它不仅说明了DNA为什么是遗传信息的携带者，而且说明了基因的复制和突变等机理。

　　随着研究的深入，人们已经了解到生物界并非所有的基因都是由DNA构成的。某些病毒和噬菌体，它们遗传体系的基础是RNA，而不是DNA。1956年，德国科学家吉尔（Alfred Gierer）和施拉姆（G．Schramm） 在研究烟草花叶病毒时，首先发现了RNA分子能够传递遗传信息，同时他们还发现烟草花叶病毒的RNA成分在感染的植株叶片中能够诱导合成新的病毒颗粒。

　　最初由孟德尔提出的遗传因子（hereditary factor）的概念，通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森、克里克等数代科学家的研究，已经使生物遗传机制建立在遗传物质DNA的基础之上。 科学家们围绕DNA的结构和作用，继续开展研究，取得了一系列重大进展。1961年，美国生物学家尼伦伯格（Marshall Warren Nirenberg，1927－）等人成功破译了遗传密码，以无可辩驳的科学依据证实了DNA双螺旋结构的正确性。人们对遗传机制有了更深刻的认识。现在，基因已经是以一种真正的分子物质呈现在我们面前，再也不是一种神秘成分了。科学家可以像研究其它大分子一样，客观地探索基因的结构和功能，并已经开始向控制遗传机制、防治遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的工作方向前进。