雙股螺旋結構的發(fā)現

盡管浩繁紛雜的生物千差萬別，但從最小的病毒到大型的哺乳動物，不論哪個種類，都能把自己的特性毫無例外的一代代傳承下去；但無論是親代與子代，還是子代各個個體之間，又總會存在差別，即便是雙胞胎。人們經常用“一母生九子，九子各別”和“種瓜得瓜，種豆得豆”兩句諺語，生動的概括存在于一切生物中的這一自然現象，并為揭開遺傳、變異的奧秘進行了不懈的探索。

有人早在十七世紀末，就提出過“預成論”的觀點，認為在性細胞（精子或卵細胞）中，預先包含著一個微小的新的個體雛形，所以生物能把自己的特性特征傳給后代。不同的是，精原論者認為這種“微生體”存在于精子當中；而卵原論者則認為存在于卵子之中。

然而無論在精子還是卵子中，人們根本見不到這種“雛形”，所以這種觀點很快就被事實所推翻。取而代之的理論是德國胚胎學家沃爾夫提出的“漸成論”：在個體發(fā)育過程中，生物體的任何組織和器官逐漸形成。但這無法解釋遺傳變異的操縱者究竟是何物？

第一次提出了“遺傳因數”（后被稱作為基因）的概念是在西元一八六五年，奧地利遺傳學家孟德爾闡述了他所發(fā)現的分離法則和自由組合法則，并認為這種“遺傳因數”是決定遺傳特性的物質基礎，存在于細胞當中。

一九〇九年，丹麥植物學家詹森用“基因”一詞代替了孟德爾的“遺傳因數”?；驈拇吮惚豢醋魇枪δ艿幕締挝?、生物遺傳變異的結構和生物特性的決定者。

一九二六年，美國遺傳學家摩爾根發(fā)表了赫赫有名的《基因論》。透過大量實驗，他和其他學者證明：基因是組成染色體的遺傳公司，它在染色體上占有一定的位置和空間，呈直線排列。這樣，就使孟德爾提出的有關遺傳因數的抽象假說落實到具體的遺傳物質─基因上，為后來研究基因結構和功能進一步奠定了理論基礎。

即使這樣，人們當時并不知道究竟基因是一種什么物質。直至一九四〇年代，當科學家認識了核酸，特別是去氧核糖核酸（簡稱DNA），是一切生物的遺傳物質時，基因一詞才總算有了確切的內容。

一九五一年，科學家在實驗室里研發(fā)出DNA結晶；

一九五二年，得到DNAX光繞射圖譜，發(fā)現進入細菌細胞后，病毒DNA可以復制出病毒顆?！?/p>

有兩件事情，在此期間是直接促進了DNA雙股螺旋結構的發(fā)現：一是美國加州大學森格爾教授發(fā)現了蛋白質分子的螺旋結構；二是在生物大分子結構研究中獲得有效應用了X光繞射技術，為之提供了決定性的實驗依據。

美國科學家華生與英國科學家克里克的合作，正是在這種科學背景和研究條件下，透過分析研究了大量X光繞射材料，提出DNA的雙股螺旋結構模型，由此建立了遺傳密碼和范本學說。

此后圍繞DNA的結構和作用繼續(xù)開展研究，科學家們也取得了一系列的重大進展，并且于一九六一年成功破解了遺傳密碼，無可辯駁的證實了DNA雙股螺旋結構的正確性，從而使沃林、克里克和威爾金斯于一九六二年一起獲得諾貝爾醫(yī)學生理學獎。