DNA 双螺旋结构的发现公元1953年 4月25日是一个十分令人难忘的日子，这天沃森和克里克在英国著名的《自 然》杂志（第171 期）上，发表了一篇题为《核酸的分子结构》的论文他们在论文中提出 了 DNA 分子的双螺旋结构模型这是 20 世纪生命科学最伟大的成就，标志着分子生物学的诞 生当时沃森年仅25 岁，克里克也只有37 岁，世人不禁感叹：如此伟大的发现居然出自这 两位年轻人之手！因此有关DNA双螺旋结构的发现过程成为启迪学生和生物工作者的典范 我想这也是教育学生如何探索知识、进行研究性学习的楷模沃森是美国人，1947 年毕业于芝加哥大学动物学系，由于迷上了基因，他选择了遗传学 作为自己的研究专业，1950年获博士学位，1951 年秋经导师介绍，沃森来到英国剑桥大学卡 文迪什实验室继续深造，正如沃森所言，我是为着DNA而来的就在这里，遇见了他的研究 伙伴克里克，这时克里克正在研究蛋白质的晶体结构 1938 年，克里克毕业于英国伦敦大学， 学数学和物理，因战争需要，曾从事过武器研究二战结束后，他选择生物学作为自己的研 究方向，目的是把物理数学知识渗透于生命科学的研究因此这两位年轻人可谓志趣相投， 一见如故，他们相信只要搞清DNA的分子结构就能揭开基因遗传的奥秘。
1951年11月，沃森和克里克开始进行DNA空间结构的研究当时人们已知DNA由核苷酸 组成，美国细菌学家艾佛里已完成细菌转化实验，初步证实DNA是遗传物质世界上已有几 个实验室正在角逐看谁先发现DNA结构例如，英国皇家学院的物理学家威尔金斯和弗兰克 琳，美国加州理工学院的化学家鲍林，他（她）们虽然都不是生物学家，但是在DNA结构的 研究方面都取得了一些进展X射线晶体衍射分析是威尔金斯领导小组的主要研究方法，并 用此法获得了 DNA衍射照片；弗兰克琳分析这些照片，她根据图中的阴影和标记部分推测DNA 可能是一个螺旋体，分子平均直径是2.0nm纯化的DNA是一种粘稠的液体，像鸡蛋清一 样，但是一加热， DNA 溶液的粘度就会下降，这是为什么呢？沃森和克里克特别注意到这是 由于 DNA 分子中的一些弱的化学键被破坏的结果，而氢键是一种通过适度加热可以被破坏的 弱键，所以DNA分子中可能会存在许多氢键，这些氢键对维持DNA的正常结构是十分必要的鲍林小姐发现多肽链是通过氢键扭成a -螺旋的，沃森和克里克特别注意到鲍林成功的关 键不仅仅是研究X射线衍射图谱，更重要的是用一组模型来探讨分子中各原子间的联系。
于 是两位年轻人用剪裁的硬纸板和金属片构建DNA分子模型他们好像孩子玩智力游戏一样， 首先制作单个核苷酸的模型，并计算原子大小、键长和键角等就这样建了拆，拆了建，因 为至少有十几种方式可以让碱基、磷酸和糖环连接在一起，所以工作令人异常乏味，甚至产 生中断研究的念头幸运的是沃森对生物结构的独到见解加上克里克的物理数学知识，使他 们从X射线衍射图上测量到DNA的两个周期性数据：0.34nm和3.4nm沃森和克里克推 测0.34nm可能是核苷酸的堆积距离，他们试探着在模型上把分子排成长3.4nm，直径2.0 nm的螺旋体若把两个双环嘌吟横排在双链之间，螺旋体显得太窄，容纳不下，若将两个 单环嘧啶横排在双链之间，螺旋体显得太宽，只有一个嘌呤通过氢键与一个嘧啶配对最合适， 并由氢键形成的位置关系决定A = T,G = C真是功夫不负有心人，奇迹终于出现了，当 他们突然从模型上看到A与T相对，G和C相对时，激动的心情难以言表，这正是查戈夫法 则（现称碱基互补配对原则），碱基对堆积在双链内侧，它们排列方式非常像梯子上的横木， 糖环和磷酸基排列在外侧， DNA 分子不是三螺旋，而是由两条长链盘绕而成的双螺旋，双螺 旋的螺距是3.4nm，直径为2nm，每个螺距包含10对碱基，相邻两碱基对之间的距离为 0.34n m,而碱基对排列顺序的千变万化决定了 DNA分子结构的多样性。
DNA双螺旋结构的发现道路是坎坷的，他们从事这项工作不久，就提出DNA三螺旋结构， 但因与X射线衍射照片的分析数据不合而失败了有识之士不禁要问：如此重大发现为什么 只用了一年多的时间？沃森和克里克在《核酸的分子结构》一文中坦率地写道：我们主要是 依靠别人已经发表的实验数据构建这个模型的这使我想到鲁迅先生说的话：科学巨人是站 在别人肩膀上的由于在研究DNA分子结构方面的伟大贡献，沃森、克里克和威尔金斯、弗 兰克琳共同获得了1962 年的诺贝尔生理医学奖DNA 双螺旋结构的发现是生命科学史上的奇迹和里程碑，具有划时代的意义它不仅揭开 了基因遗传之谜，也是近代生物工程勃勃兴起的重要基石沃森和克里克的这种严谨务实、 团结互助、勇于探索的科学精神，永远值得我们学习。