dna双螺旋结构发现背景

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1、１ＤＮＡ双螺旋结构发现的背景遗传机制一直是生物学家关注的重大课题，早在１８６５年，孟德尔通过豌豆子代性状显示的规律，首先发现了由亲代向子代遗传，并能一代一代遗传下去。但他的工作在相当长的时间内未受到足够的重视，所写的文章不为人所知。到１９００年，他得出的结论又被科伦斯（ＣａｒｌＣｏｒｒｅｎｓ）、弗里耶（ＨｕｇｏｄｅＶｒｉｅｓ）和切尔马克（ＥｒｉｃｈｖｏｎＴｓｃｈｅｍａｋ）重新发现。１９世纪２０年代，生化学家分析了ＤＮＡ的分子构成，发现它是由４种核苷酸分子（胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤及去氧核糖和磷酸根）组成。同期，格里菲

2、思（ＦｒｅｄｅｒｉｃｋＧｒｉｆｆｉｔｈ）发现了转移因子，使原来不致病的链球菌株转变为致病的菌株。此后，生物学家开始研究转移因子究竟是碳水化合物、脂肪、蛋白质，还是ＤＮＡ作为化学分子，ＤＮＡ比较简单，而蛋白质分子种类繁多，构造复杂，分子量大。一般认为，ＤＮＡ太简单不会是转移因子的载体。到１９４４年，阿韦里（ＯｓｗａｌｄＡｖｅｒｙ）、麦克劳德（ＣｏｌｉｎＭａｃＬｅｏｄ）和麦卡蒂（ＭａｃｌｙｎＭｃＣａｒｔｙ）初步认定转移因子包含在ＤＮＡ中。但直到二战结束，生物学家仍然没有最后确定到底是ＤＮＡ还是蛋白质是遗传物质，甚至多数人仍然倾向

3、于蛋白质是遗传物质的载体。１９５０年，查戈夫（ＥｒｗｉｎＣｈａｒｇａｆｆ）指出，ＤＮＡ中核苷酸分子腺嘌呤和胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤的数目是相等的。到了这个时候，发现ＤＮＡ分子结构的时机已经成熟，敏感的科学家和研究机构从二战后就着手进行研究。到１９５２年，赫尔希（Ａ１ｆｒｅｄＨｅｒｓｈｅｙ）和蔡斯（ＭａｒｔｈａＣｈａｓｅ）用放射化学的原子示踪方法，最终确定了ＤＮＡ是遗传基因的载体以后，ＤＮＡ在生命活动中的重要性已经一目了然，且竞争变得更为激烈，ＤＮＡ分子结构的发现已经指日可待，而花落谁家则是学识、战略、学术氛围、竞争与合作关系

4、等综合实力的较量结果了。２卡文迪什实验室和ＤＮＡ双螺旋结构发现的经过卡文迪什实验室是英国剑桥大学内设的物理学实验室，在２０世纪初的物理学革命中扮演了重要的角色。从１８８４年开始，由发现电子的著名物理学家汤姆逊领导，直到１９１９年，改由发现原子结构的著名物理学家卢瑟福领导。二战前，卡文迪什实验室在原子物理、原子核物理领域是当时世界最著名的研究中心，不仅出了许多重要的科研成果，而且形成了使之长盛不衰的学术风格和传统。二战时，卡文迪什实验室的科学家们转向军事研究，对雷达、核武器等的发展做出了重要贡献。二战结束后，鉴于核科学研究对国

5、家安全的重要性已不适宜在大学的实验室进行，卡文迪什实验室的核研究转移到新成立的国家实验室，于是卡文迪什实验室面临经费短缺，研究目标丧失的困境。实验室主任布拉格（ＷｉllｉａｍＬａｕｒｅｎｃｅＢｒａｇｇ）当机立断，将卡文迪什实验室的发展方向从纯物理研究转向用战时发展出的雷达探测技术发展射电天文和由他父亲和他本人在卡文迪什实验室发展起来的Ｘ射线晶体分析技术进行生物大分子结构的跨学科研究。他支持赖尔（Ｒｙｌｅ）和拉特克利夫（Ｒａｔｃｌｉｆｆ）收集军队废弃的雷达组成了原始的射电望远镜，他从医学研究委员会争取到一笔经费，组成了由肯德鲁

6、（ＪｏｈｎＫｅｎｄｒｅｗ）和佩鲁茨（ＭａｘＰｅｒｕｔｚ）为首的研究蛋白质晶体结构的小组。后来，这几位科学家都由于其突出的成就获得了诺贝尔奖。克里克作为研究生和沃森作为博士后不久加入了研究蛋白质晶体结构小组，他们两人在参与组内分配工作的同时，对ＤＮＡ分子结构具有浓厚的兴趣，密切合作，共同讨论，坚持不懈，最后发现了ＤＮＡ双螺旋结构。３ＤＮＡ双螺旋结构发现产生的社会条件３．１一个重大理论成果的诞生需要多学科的交叉生物科学的每一次突破都是其自身发展到一定阶段的产物，但它同时也是不同学科新理论、新技术相互渗透融合的结果，对ＤＮＡ双螺旋

7、结构的发现做出重大贡献的科学家有克里克、沃森、威尔金斯和富兰克林４位，在这４位科学家中，沃森毕业于生物学专业，克里克和威尔金斯毕业于物理学专业，而富兰克则毕业于化学专业，他们具有不同的知识背景，在同一时间都致力于研究遗传基因的分子结构，在又合作又竞争、充满学术交流和争论的环境中，发挥了各自专业的特长，为双螺旋结构的发现做出了各自的贡献。这是科学史上由学科交叉产生的重大科研成果。３．２一个重大理论成果的诞生需要有良好的学术氛围１９６２年沃森在诺贝尔授奖宴会上代表医学生理学奖３位获得者的答谢词中说过，他们获得如此崇高的荣誉，非常

8、重要的因素是有幸工作在一个博学而宽容的圈子中，科学不是某个人的个人行为，而是许多人的创造。沃森在美国本来是在微生物学家指导下从事噬菌体遗传学研究的，他们希望通过噬菌体来搞清楚基因如何控制生物的遗传。派他出国学习并没有生硬地规定课题，甚至他从一个国家的实验室到另一个国家的实验室也能得到导师的