来生物谷参观的家人每每走过宽广宏大的诺贝尔广场都会看到一标志性建筑——双螺旋雕塑，它的设计得益于20世纪生物学领域最重大成果——“脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构”的发现。
那么关于“DNA双螺旋结构”你了解多少呢？
重大科学发现往往是无数科学家前赴后继、共同辛勤探索的成果，DNA双螺旋结构的发现也是如此。
“DNA双螺旋结构”的发现
1、细胞核解密—19世纪科学家米歇尔分离核素
米歇尔
对于DNA发现工作的第一位贡献者是19世纪科学家米歇尔（Johann Friedrich Miescher），他是第一位完成了核素的分离的科学家，虽然他并没有确定核素的化学成分，但是核素即是遗传物质的概念，从此开始逐渐被接受。可是作为一个早生了几年，在没有诺贝尔奖的年代，没有办法通过这个奖项为他的成果贴上光辉的标签，也因此他的贡献常常被人遗忘。
2、伦琴射线——为DNA结构定性提供技术准备
伦琴和他的X射线曝光底片
米歇尔逝世后的第6年，第一届诺贝尔奖颁给了伦琴来表彰他发现的伦琴射线，也就是我们熟悉的X射线。伦琴在我们这篇文章里可不是来打酱油的，他的伟大发现在遗传学的发展中功不可没。
3、生理化学先驱科赛尔（Albrecht Kossel）确定了DNA的成分
科赛尔（Albrecht Kossel）
被认为是生理化学先驱的科赛尔（Albrecht Kossel）通过研究核素相关的蛋白质，分离并鉴定了细胞核的化学成分，他发现了核素有两种类型，今天我们叫它们脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。他也因此获得了1910年的诺贝尔生理学医学奖。
4、“科学玫瑰”富兰克林——发现了双螺旋结构的有力证据
富兰克林和她的51号照片
20世纪，英国女性X射线晶体学家——富兰克林（Rosalind Franklin）分辨出了DNA的两种构型，并成功地拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经富兰克林的许可使用了她的照片，但她并不在意，还在《自然》杂志上发表一篇证实DNA双螺旋结构的文章。更加悲剧的是，也许当时对X射线研究时候对自身的保护意识不强，这位女科学家在38岁便因卵巢癌逝世。然而，她短暂生命的研究成果却照亮遗传学的前途。
2002年2月，英国为了纪念她对发现DNA双螺旋结构的贡献，设立了“富兰克林奖章”，每年评选一次，获奖者可以得到3万英镑的奖金。
5、沃森和克里克的双螺旋结构
沃森和克里克在双螺旋结构前的合影
1953年，詹姆斯·杜威·沃森和弗朗西斯·克里克利用了未经富兰克林的授权，通过使用她的X射线晶体结构数据，4月25日在英国《自然》杂志发表了题为“核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型”，成功在人类探索生科本质的征途上迈出了巨大的一步，并获得了1962年诺贝尔生理学医学奖。
沃森和克里克的决定性贡献在于，他们弄清了DNA的结构-两根相互缠绕的双螺旋，并在此后找到了DNA自我复制的生化机制。双螺旋结构的发现解密了细胞增殖的奥秘，标志着分子遗传学的诞生。双螺旋结构和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。
“DNA双螺旋结构”特点
由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。主链有二条,它们似"麻花状"绕一共同轴心以右手方向盘旋, 相互平行而走向相反形成双螺旋构型。主链处于螺旋的外侧,这正好解释了由糖和磷酸构成的主链的亲水性。DNA外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的骨架。所谓双螺旋就是针对二条主链的形状而言的。
“脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构”的发现距今已经走过66个春秋，这一被视为20世纪生物学领域最重大成果的发现,开辟了生物学新领域，不仅为人们从分子水平认识人类的遗传、发育、衰老以及生物体内部细胞结构、功能和运行模式等奠定了坚实的基础，而且在此基础上发明的各种先进生物技术正对人类的生产和生活产生着巨大的影响。
|
