20世紀生命科學的巨大成就20世紀初生命科學取得了第一次革命性的進展是:120世紀生命科學的巨大成就孟德爾遺傳定律的再發現220世紀生命科學的巨大成就摩爾根的基因論320世紀生命科學的巨大成就在20世紀中葉，量子力學的創始人之一，波動力學的創始人，奧地利物理學家薛定諤提出了必定存在一種生物大分子晶體，其中包含著數量巨大的遺傳密碼的排列組合。420世紀生命科學的巨大成就20世紀中生命科學取得的第二次革命性的進展：美國的生物學家沃森和英國的物理學家克里克建立的DNA雙螺旋結構的分子模型。56生物學家與物理學家是如何結合的？這項成果為什么會產生在一個物理實驗室（CavendishLab.)?當時科學發展的時代背景是什么？Watson和Crick對DNA的激情和狂熱追求，使二人緊密的結合起來了。2.二人年齡相差8歲，一個大學學的是物理，另一個學的是生物，都因為受到奧地利理論物理學家E.Schrodinger著《生命是什么？》一書的影響而立志要探索生命的奧秘，并都為此目標而幾經曲折才先后來到卡文迪什實驗室（英國的物理實驗室）。

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其中Crick已過而立之年，不惜兩次放棄已經到手的工作良機，在L.Bragg指導下研究蛋白質X－射線晶體學，他覺得這比較接近他的目標，就爭取到那里作了博士研究生。

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Watson在大學期間就喜歡上基因課程，1950年22歲時獲博士學位，赴丹麥做博士后。一次偶然的機會他去意大利開會聽了MWilkins關于DNA的X－射線晶體學報告而受到吸引，曾千方百計想投奔Wilkins均遭冷遇，不得已輾轉來到卡文迪什做博士后作蛋白質的X－射線晶體研究，期間，目的只是為了有朝一日能將學到的X－射線衍射技術去解決自己心儀已久的DNA分子結構的問題。

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1951年9月，二人在卡文迪什實驗室相識，經過交談，Watson對DNA的癡迷立刻引起Crick的共鳴。彼時L.Pauling有關蛋白質多肽鏈α－螺旋結構的報告剛問世不久，他們了解到Pauling成功背后曾使用過分子建模的方法，受此啟發，二人決心利用他們能從DNA的X－射線衍射圖上計算和推測出的有限數據，立刻著手構建DNA的分子模型。

他們一共建構了三個模型：第一個模型是三鏈的顯然是錯誤的，第二個模型是雙鏈的，但因堿基配對和比例不對也沒有成功。在這期間，他們受到領導的訓斥，同事的譏諷，失敗的打擊，但卻沒有氣餒，而是邊干邊學，不懂就問，不會就學，錯了就改，重新再來，如此堅持不懈，直到實現他們追求的目標。101951年秋，真正有實力問鼎DNA分子結構者首推倫敦King’s

College的物理學家M.Wilkins和化學家R.Franklin。當時最好的DNA

X－射線衍射照片都出自這里。

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Wilkins和Franklin自己為

什么未成為此一結構的最先構建者呢？據說根本的原因在于他們堅信利用X－射線衍射技術才是解決DNA分子結構的正確途徑。他們研究的雖然是生物大分子DNA的結構，卻幾乎未聯系這一結構的生物學功能來思考問題。12

另一位對DNA分子結構有興趣并有實力的問鼎者為美國加州理工學院的著名化學家LPauling。

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1939年首創化學鍵理論，奠定其獲得1954年諾貝爾獎化學獎的基礎。成功構建了多肽的α－螺旋的分子結構模型，而啟發了Waston和Crick，必需建立DNA的分子結構模型。 Pauling自己構建的DNA分子模型為何失敗了呢？提出的DNA三螺旋分子模型并未經過嚴格檢驗，因為他沒有詳盡掌握DNA相關的最新信息。

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相比之下，Waston和Crick無論在晶體學或結構化學方面都是新手，研究DNA分子結構并非他們的任務，因此一無經費,二無設備材料，也沒有做過任何實驗來直接獲取有關數據，甚至還未全面掌握探討此問題所需的各方面知識。可以說他們和前面兩組人并不在同一起跑線上。

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但是，二人自1951年11月初次建模失敗，到1953年4月聯名發表“核酸的分子結構”一文，不過短短的16個月時間，竟然后來居上，“主要地根據已發表的資料和結構化學原理”建成DNA雙螺旋分子模型，這不能不令世人驚訝，他們成功的奧秘何在呢？

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第一，二人對DNA的共同興趣，執著的追求和信念。第二，二人構建DNA分子模型所依據的主要參數，如分子直徑、化學鍵長與鍵角、以及螺距等等，主要來源于對Franklin等所拍B型DNA分子X－射線衍射圖的測量和計算。17

第三，

二人一開始大膽結合結構化學中的建模方法，并找來Pauling所著《化學鍵的本質》一書進行學習，最后成功解決了DNA雙鏈相互連接的問題。

第四，二人最后確立主導DNA雙鏈彼此連接的A-T與C-G堿基配對原則得益于他們聯系DNA自我復制的獨立思考及生化學家E.Chargaff關于任何DNA分子其4種堿基的克分子數均尊守A-T和C-G的法則的啟發。18

縱觀DNA分子雙螺旋模型