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1、沃森与克里克,双螺旋结构的发现,生物学新时代的开创者,人物小传 DNA双螺旋结构的发现 科学轶事 重大意义及给予我们的启示,詹姆斯沃森,沃森出生于美国芝加哥。孩提时代就非常聪明好学，他有一个口头禅就是“为什么?”，往往简单的回答还不能满足他的要求。他通过阅读世界年鉴记住了大量的知识，因此在参加的一次广播节目比赛中获得“天才儿童”的称号，而赢得100美元的奖励。他用这些钱买了一个双筒望远镜，专门用它来观察鸟。这也是他和爸爸的共同爱好。,詹姆斯沃森受其父的影响颇大。据他自己在一篇文章中说，得到父亲三项真传：一，相信知识可以使人脱离“迷信”（即宗教）；二，热爱观鸟；三，拥护民主党。 由于有异常天赋，
2、沃森15岁时就进入芝加哥大学就读。在大学的学习中，凡是他喜欢的课程就学得好，例如生物学，动物学成绩特别突出。而不喜欢的课程就不怎么样了。他曾打算以后能读研究生，专门学习如何成为一名“自然历史博物馆”中鸟类馆的馆长。 在大学高年级时，沃森阅读了一本艾尔文薛定谔的书生命是什么？。他深深地被控制生命的奥秘的基因和染色体吸引住了。当S卢里亚（一位从事噬菌体研究的先驱者）成为他的博士生导师时，沃森就有了很好的机会来从事这方面的研究了。,1950年完成博士学业后，沃森来到了欧洲。先是在丹麦的哥本哈根工作，后来就加入著名的英国剑桥大学的卡文迪什实验室工作。从那时起，沃森知道DNA是揭开生物奥秘的关键。他下决
3、心一定要解决DNA的结构问题。他很幸运能和弗朗西斯克里克共事。尽管彼此的工作内容不同，但两人对DNA的结构都非常感兴趣。当他们终于在1953年建构出第一个DNA的精确模型时，完成了被认为是至今为止科学上最伟大的发现之一。,1962年，沃森与克里克，偕同威尔金斯共享诺贝尔生理或医学奖。莫里斯威尔金斯和罗莎琳德富兰克林提供了有关DNA结构的必要数据。沃森为此专门写了一本书双螺旋发现DNA结构的故事，于1968年发表。这本书是首次采用谈话的形式描述进行科学发现的详细过程，一直畅销不衰。 1956沃森到哈佛大学任生物学的助理教授。在那里他的研究重点是RNA和RNA在基因信息传递中所起的作用。1976年
4、沃森担任美国冷泉港实验室主任。沃森使冷泉港实验室成为世界上最好的实验室之一，该实验室主要从事肿瘤、神经生物学和分子遗传学的研究。 沃森在生物科学的发展中起了非常大的作用，例如在攻克癌症研究上，在重组DNA技术的应用上等等。他还是人类基因组计划的倡导者，1988年至1993年曾担任人类基因组计划的主持人。 沃森被许多人描述为：才华横溢、直言不讳、性格怪异。他知识渊博而不迂腐。精力非常旺盛，从学生时代开始他就很喜欢打网球。每天都坚持打一会儿网球。,弗朗西斯哈利康普顿克里克,弗朗西斯克里克（ 1916.6.82004.7.28）生于英格兰中南部一个郡的首府北安普敦。小时酷爱物理学。1934年中学毕业
5、后，他考入伦敦大学物理系，3年后大学毕业，随即攻读博士学位。然而，1939年爆发的第二次世界大战中断了他的学业，他进入海军部门研究鱼雷，也没有什么成就。待战争结束，步入“而立之年“的克里克在事业上仍一事无成。1950年，也就是他34岁时考入剑桥大学物理系攻读研究生学位，想在著名的卡文迪什实验室研究基本粒子。,这时，克里克读到著名物理学家薛定谔的一本书生命是什么，书中预言一个生物学研究的新纪元即将开始，并指出生物问题最终要靠物理学和化学去说明，而且很可能从生物学研究中发现新的物理学定律。克里克深信自己的物理学知识有助于生物学的研究，但化学知识缺乏，于是开始发愤攻读有机化学、X射线衍射理论和技术，
6、准备探索蛋白质结构问题。1951年，美国一位23岁的生物学博士沃森来到卡文迪许实验室，他也受到薛定谔生命是什么的影响。克里克同他一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA分子结构的合作研究。 他们虽然性格相左，但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实，训练有素；克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补，取长补短，并善予吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和弗兰克林等人的成果，结果经不足两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。而且，克里克以其深邃的科学洞察力，不顾沃森的犹豫态度，坚持在他们合作的第一篇论文中加上“DN
7、A的特定配对原则，立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话，使他们不仅发现了DNA的分子结构，而且丛结构与功能的角度作出了解释。,1962年，46岁的克里克同沃森、威尔金斯一道荣获诺贝尔生物学或医学奖。 后来，克里克又单独首次提出蛋白质合成的中心法则，即遗传密码的走向是：DNARNA蛋白质。他在遗传密码的比例和翻译机制的研究方面也做出了贡献。1977年，克里克离开了剑桥，前往加州圣地亚哥的索尔克研究院担任教授。 2004年7月28日深夜，弗朗西斯克里克在与结肠癌进行了长时间的搏斗之后，在加州圣地亚哥的桑顿医院里逝世，享年88岁。,双螺旋结构的发现过程,资料1：20世纪30年代，科学家认识
8、到：组成DNA分子的基本单位是 。,脱氧核苷酸,资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。,资料3： 1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供了DNA的X射线衍射图谱 。,资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究,得出： （1）腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。 （2）同种生物体细胞中DNA的含量是相同的，不同种生物的碱基含量是不同的; DNA分子呈双螺旋结构，A与T、G与C配对,1952年，美国化学家鲍林发表关于DNA三链模型的研究报告，这种模式被称为螺旋。沃森与威尔金斯、弗兰克林等讨论了鲍林的模型。当威尔
9、金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后，沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构，他立即产生了一种新概念：DNA不是三链结构而应该是双链结构。他们继续循着这个恩路深入探讨，极力将有关这方面的研究成果集中起来。根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析，沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构。 这真是一个激动人心的发现！沃森和克里克立即行动，马上在实验室中联手搭建DNA双螺旋模型。从1953年2月22日起奋战，他们夜以继日，废寝忘食，终于在3月7日，将他们想像中的美丽无比的DNA模型搭建成功。沃森、克里克的这个模型正确地反映出DNA的分子结构。此后，遗传的历史和生物学
10、的历史都从细胞阶段进入了分子阶段。由于沃森、克里克和威尔金斯在DNA分子研究方面卓越的贡献，他们分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。,双螺旋结构,沃森和克里克发现的DNA 结构为,B型,科学轶事,On the morning of February 28th, 1953, two men quietly made history in the Cavendish Laboratory of Cambridge University. Sixty years ago today, Watson and Crick discovered DNAand changed the face of b
11、iological science in the process. Along with Maurice Wilkins and Rosalind Franklinboth unsung heroes in the discoverythe pair used X-ray diffraction to interrogate the insides of living cells. They found a twisted pair of strands of deoxyribonucleic acid, intertwined in such a way that they could pu
12、ll apart, replicate themselves, and pass their genetic code from old cells to new. They had found the basic building block of all lifeand they knew it. At the time, Watson declared the finding “so beautiful it had to be true“, and so it remains. They went on to publish their findings in Nature on 25
13、 April 1953, to much fanfare. But despite their confidence, they were restrained in the way they wrote about the finding, simply stating: “It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.“That singl
14、e, modest sentence is now a bedrock of biological science and medicine. So the Nobel Prize in Physiology or Medicine, awarded to them in 1962, was richly deserved,欧洲第一峰阿尔卑斯山每年夏天都要吸引大批登山者。它的巨大的冰川，白雪皑皑的峰顶，悬崖峭壁上的婉蜒曲折的小路，处处都是对人类意志和能力的挑战。1955年的一个夏日，沃森和同伴越过冰川，艰难地攀登着位于秦纳尔的阿尔卑斯山峰。没有人会特别注意他，可不是吗，登山季节里每天都有这样的
15、年轻人经过这里，何况他的衣着又那么随意。只有同伴知道，这位年仅27岁的沃森和比他仅年长IO岁的克里克己在两年前携手登上了当代世界科学的高峰。他们在1953年4月25 H通过著名的“自然”（“Nature”）杂志向全世界宣布他们发现了DNA的空间结构，即DNA双螺旋结构。DNA双螺旋结构的发现具有划时代的意义。它象征在分子生物学时代的到来。这个时代也许将延续几个世纪，在这个时代里，一切生命科学问题都不可能与分子特别是DNA分子分开了。,1953年2月28日，克里克冲进剑桥大学校园内的老鹰酒吧，大声宣布：“我和沃森已经发现了生命的秘密！”,双螺旋结构发现的重要意义,DNA双螺旋结构的提出开始便开启
16、了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次，“生命之谜”被打开，人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径，在以后的近50年里，分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现，一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明，DNA重组技术更是为利用生物工程手段的研究和应用开辟了广阔的前景。,DNA双螺旋结构被发现后，极大地震动了学术界，启发了人们的思想。从此，人们立即以遗传学为中心开展了大量的分子生物学的研究。首先是围绕着4种碱基怎样排列组合进行编码才能表达出20种氨基酸为中心开展实验研究。1967年，遗传密码全部被破解，基因从而在DNA分子水平上得到新的概念。它表明：基因实际上就是DNA大分子中的一个片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。在这个单位片段上的许多核苷酸不是任意排列的，而是以有含意的密码顺序排列的。一定结构的DNA，可以控制合成相应结构的蛋白质。蛋白质是组成生物体的重要成分，生物体的性状主要是通过蛋白质来体现的。因此，
