科普丨《双螺旋：发现DNA结构的故事》：20世纪最伟大的科学成就之一的发现之旅

一个20世纪最伟大的科学成就之一,一场研究者们的竞赛

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精华笔记 

1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，这一发现引发了生物学界的一场革命，它为人们认识生物体内部的细胞结构、功能和运行模式，以及人类的遗传、发育、衰老奠定了坚实的基础。

这是一本沃森记录自己如何探寻DNA双螺旋结构的自传。记叙了当时年仅25岁的他是如何摘得这顶生命科学史上的宝石的。

在当时，想要攻克这一难题的科学家不在少数，沃森的主要竞争对手有两组人马，一是加州理工的鲍林，另一组是国王学院的威尔金斯和富兰克林。

这场竞争分为三个回合。

第一回合：鲍林用搭建分子模型的方法发现了蛋白质的α-螺旋结构。这一方法给了沃森很大的启发。同样作为生物体内的有机大分子结构，DNA应当同样可以用这样的方法进行结构分析。

沃森和克里克同样采用搭建分子模型的方法来研究DNA，并且搭建出了一个链式分子模型。不过这个模型却和威尔金斯拍到的X光衍射照片相差甚远。

威尔金斯认为DNA的结构不是单一的核苷酸链，而是好几条核苷酸链互相缠绕在一起，共同组成螺旋，才能形成照片上的效果。至于是两条、三条还是四条，这还需要更多的实验数据进行计算。而他们同时还觉得，用分子模型研究DNA结构是异想天开。

第一回合鲍林虽然动作快，却被威尔金斯占得了先机。沃森和克里克仿佛做了很多无用功，落在了后面。

第二回合：威尔金斯和富兰克林在研究DNA X光衍射照片的过程中产生了激烈的矛盾，虽然他们发现了DNA存在A型和B型两种形态，但双方开始互相不共享研究成果。

在富兰克林的一次学术演讲当中，沃森和克里克得到了灵感，他们开始重新设计DNA分子模型。沃森的第二个DNA模型是一条三链螺旋结构。三条核苷酸链以主干在内，碱基在外的树干形状，彼此互相缠绕而成。

威尔金斯和富兰克林再次否定了沃森的结论，指出沃森的模型算错了DNA分子的含水量，导致整个模型谬之千里。

DNA结构之争的第二回合到此结束：威尔金斯和富兰克林稳步推进着他们的研究，沃森和克里克虽然主动出击，却只收获了一场惨败。

第三回合：鲍林首先宣布他发现了DNA的螺旋结构，而威尔金斯和富兰克林依然深陷双方矛盾冲突当中不可自拔。

当鲍林的同行评审论文送到剑桥时，沃森发现鲍林的研究成果正是他们之前失败的三螺旋结构。因此他们有了抢在鲍林发现错误之前夺取胜利的机会。

在一次去国王学院的时候，威尔金斯背着富兰克林给沃森看了一张他们新拍的DNA照片，这张照片比其他照片更加清晰的显示出了DNA核苷酸链的交叉形态，并且告诉他，富兰克林的研究结论是，核苷酸链式骨架在外，碱基在内的结构。

沃森意识到富兰克林已经无比接近正确答案了，他和克里克一头扎进了对于磷酸、碱基还有螺旋等复杂的化学计算当中。最终抢先搭建了最终的DNA分子模型，这是一个两条核苷酸链通过碱基配对，反向平行构成双螺旋结构。而威尔金斯的X射线衍射照片也有力地证明了DNA双螺旋结构的正确性。

一场科学史上惊心动魄的角逐至此终于落下了帷幕。

DNA双螺旋结构，和相对论、量子力学一起被誉为 20 世纪最重要的三大科学发现。提到DNA双螺旋结构的发现，虽然我们最先想到的是沃森和克里克，但书中提到的其他科学家，像鲍林、威尔金斯、佩鲁茨等，也都是各研究领域声名显赫的顶尖人物、成就斐然的诺奖得主，他们都为DNA双螺旋结构的发现贡献了重要力量。

科学的进步从来不是某一个天才的横空出世，每一项伟大的成就背后还有无数伟大的天才。当我们为沃森发现DNA双螺旋结构而欢呼时，也许夸赞的不仅仅是他有多么伟大，还有他所生活的群星璀璨的时代。

书           名：双螺旋:发现DNA结构的故事

作           者：詹姆斯·沃森

主    讲   人：公孙策

主讲人简介：南京医科大学医学硕士，南京医科大学讲师，从事医学临床工作多年

主           播：路琨

策 划  编 辑：左宓