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沃森克里克发表论文的题目

发布时间:2024-07-04 16:47:45

沃森克里克发表论文的题目

用“某度学术”,搜A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid ,J. D. Watson and F. H. C. Crick。这是他俩那篇著名的论文。

沃森Watson, James Dewey美国生物学家克里克Crick, Francis Harry Compton英国生物物理学家20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构。女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。1952年,美国化学家鲍林发表了关于DNA三链模型的研究报告,这种模型被称为α螺旋。沃森与威尔金斯、富兰克林等讨论了鲍林的模型。威尔金斯出示了富兰克林在一年前拍下的DNAX射线衍射照片,沃森看出了DNA的内部是一种螺旋形的结构,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。他们继续循着这个思路深入探讨,极力将有关这方面的研究成果集中起来。根据各方面对DNA研究的信息和自己的研究和分析,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开始搭建DNA双螺旋模型。从1953年2月22日起开始奋战,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模型搭建成功了。沃森、克里克的这个模型正确地反映出DNA的分子结构。此后,遗传学的历史和生物学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分子研究方面的卓越贡献,他们分享1962年的诺贝尔生理医学奖。詹姆斯·沃森沃森(出生于1928年)美国生物学家.20世纪40年代末和50年代初,在DNA被确认为遗传物质之后,生物学家们不得不面临着一个难题:DNA应该有什么样的结构,才能担当遗传的重任?它必须能够携带遗传信息,能够自我复制传递遗传信息,能够让遗传信息得到表达以控制细胞活动,并且能够突变并保留突变。这4点,缺一不可,如何建构一个DNA分子模型解释这一切?当时主要有三个实验室几乎同时在研究DNA分子模型。第一个实验室是伦敦国王学院的威尔金斯、弗兰克林实验室,他们用X射线衍射法研究DNA的晶体结构。当X射线照射到生物大分子的晶体时,晶格中的原子或分子会使射线发生偏转,根据得到的衍射图像,可以推测分子大致的结构和形状。第二个实验室是加州理工学院的大化学家莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)实验室。在此之前,鲍林已发现了蛋白质的a螺旋结构。第三个则是个非正式的研究小组,事实上他们可说是不务正业。23岁的年轻的遗传学家沃森于1951年从美国到剑桥大学做博士后时,虽然其真实意图是要研究DNA分子结构,挂着的课题项目却是研究烟草花叶病毒。比他年长12岁的克里克当时正在做博士论文,论文题目是“多肽和蛋白质:X射线研究”。沃森说服与他分享同一个办公室的克里克一起研究DNA分子模型,他需要克里克在X射线晶体衍射学方面的知识。他们从1951年10月开始拼凑模型,几经尝试,终于在1953年3月获得了正确的模型。关于这三个实验室如何明争暗斗,互相竞争,由于沃森一本风靡全球的自传《双螺旋》而广为人知。值得探讨的一个问题是:为什么沃森和克里克既不像威尔金斯和弗兰克林那样拥有第一手的实验资料,又不像鲍林那样有建构分子模型的丰富经验(他们两个人都是第一次建构分子模型),却能在这场竞赛中获胜?这些人中,除了沃森,都不是遗传学家,而是物理学家或化学家。威尔金斯虽然在1950年最早研究DNA的晶体结构,当时却对DNA究竟在细胞中干什么一无所知,在1951年才觉得DNA可能参与了核蛋白所控制的遗传。弗兰克林也不了解DNA在生物细胞中的重要性。鲍林研究DNA分子,则纯属偶然。他在1951年11月的《美国化学学会杂志》上看到一篇核酸结构的论文,觉得荒唐可笑,为了反驳这篇论文,才着手建立DNA分子模型。他是把DNA分子当作化合物,而不是遗传物质来研究的。这两个研究小组完全根据晶体衍射图建构模型,鲍林甚至根据的是30年代拍摄的模糊不清的衍射照片。不理解DNA的生物学功能,单纯根据晶体衍射图,有太多的可能性供选择,是很难得出正确的模型的。沃森在1951年到剑桥之前,曾经做过用同位素标记追踪噬菌体DNA的实验,坚信DNA就是遗传物质。据他的回忆,他到剑桥后发现克里克也是“知道DNA比蛋白质更为重要的人”。但是按克里克本人的说法,他当时对DNA所知不多,并未觉得它在遗传上比蛋白质更重要,只是认为DNA作为与核蛋白结合的物质,值得研究。对一名研究生来说,确定一种未知分子的结构,就是一个值得一试的课题。在确信了DNA是遗传物质之后,还必须理解遗传物质需要什么样的性质才能发挥基因的功能。像克里克和威尔金斯,沃森后来也强调薛定谔的《生命是什么?》一书对他的重要影响,他甚至说他在芝加哥大学时读了这本书之后,就立志要破解基因的奥秘。如果这是真的,我们就很难明白,为什么沃森向印第安那大学申请研究生时,申请的是鸟类学。由于印第安那大学动物系没有鸟类学专业,在系主任的建议下,沃森才转而从事遗传学研究。当时大遗传学家赫尔曼·缪勒(Hermann Muller)恰好正在印第安那大学任教授,沃森不仅上过缪勒关于“突变和基因”的课(分数得A),而且考虑过要当他的研究生。但觉得缪勒研究的果蝇在遗传学上已过了辉煌时期,才改拜研究噬菌体遗传的萨尔瓦多·卢里亚(Salvador Luria)为师。但是,缪勒关于遗传物质必须具有自催化、异催化和突变三重性的观念,想必对沃森有深刻的影响。正是因为沃森和克里克坚信DNA是遗传物质,并且理解遗传物质应该有什么样的特性,才能根据如此少的数据,做出如此重大的发现。他们根据的数据仅有三条:第一条是当时已广为人知的,即DNA由6种小分子组成:脱氧核糖,磷酸和4种碱基(A、G、T、C),由这些小分子组成了4种核苷酸,这4种核苷酸组成了DNA.第二条证据是最新的,弗兰克林得到的衍射照片表明,DNA是由两条长链组成的双螺旋,宽度为20埃。第三条证据是最为关键的。美国生物化学家埃尔文·查戈夫(Erwin Chargaff)测定DNA的分子组成,发现DNA中的4种碱基的含量并不是传统认为的等量的,虽然在不同物种中4种碱基的含量不同,但是A和T的含量总是相等,G和C的含量也相等。查加夫早在1950年就已发布了这个重要结果,但奇怪的是,研究DNA分子结构的这三个实验室都将它忽略了。甚至在查加夫1951年春天亲访剑桥,与沃森和克里克见面后,沃森和克里克对他的结果也不加重视。在沃森和克里克终于意识到查加夫比值的重要性,并请剑桥的青年数学家约翰·格里菲斯(John Griffith)计算出A吸引T,G吸引C,A+T的宽度与G+C的宽度相等之后,很快就拼凑出了DNA分子的正确模型。沃森和克里克在1953年4月25日的《自然》杂志上以1000多字和一幅插图的短文公布了他们的发现。在论文中,沃森和克里克以谦逊的笔调,暗示了这个结构模型在遗传上的重要性:“我们并非没有注意到,我们所推测的特殊配对立即暗示了遗传物质的复制机理。”在随后发表的论文中,沃森和克里克详细地说明了DNA双螺旋模型对遗传学研究的重大意义:一、它能够说明遗传物质的自我复制。这个“半保留复制”的设想后来被马修·麦赛尔逊(Matthew Meselson)和富兰克林·斯塔勒(Franklin W.Stahl)用同位素追踪实验证实。二、它能够说明遗传物质是如何携带遗传信息的。三、它能够说明基因是如何突变的。基因突变是由于碱基序列发生了变化,这样的变化可以通过复制而得到保留。但是遗传物质的第四个特征,即遗传信息怎样得到表达以控制细胞活动呢?这个模型无法解释,沃森和克里克当时也公开承认他们不知道DNA如何能“对细胞有高度特殊的作用”。不过,这时,基因的主要功能是控制蛋白质的合成,这种观点已成为一个共识。那么基因又是如何控制蛋白质的合成呢?有没有可能以DNA为模板,直接在DNA上面将氨基酸连接成蛋白质?在沃森和克里克提出DNA双螺旋模型后的一段时间内,即有人如此假设,认为DNA结构中,在不同的碱基对之间形成形状不同的“窟窿”,不同的氨基酸插在这些窟窿中,就能连成特定序列的蛋白质。但是这个假说,面临着一大难题:染色体DNA存在于细胞核中,而绝大多数蛋白质都在细胞质中,细胞核和细胞质由大分子无法通过的核膜隔离开,如果由DNA直接合成蛋白质,蛋白质无法跑到细胞质。另一类核酸RNA倒是主要存在于细胞质中。RNA和DNA的成分很相似,只有两点不同,它有核糖而没有脱氧核糖,有尿嘧啶(U)而没有胸腺嘧啶(T)。早在1952年,在提出DNA双螺旋模型之前,沃森就已设想遗传信息的传递途径是由DNA传到RNA,再由RNA传到蛋白质。在1953~1954年间,沃森进一步思考了这个问题。他认为在基因表达时,DNA从细胞核转移到了细胞质,其脱氧核糖转变成核糖,变成了双链RNA,然后再以碱基对之间的窟窿为模板合成蛋白质。这个过于离奇的设想在提交发表之前被克里克否决了。克里克指出,DNA和RNA本身都不可能直接充当连接氨基酸的模板。遗传信息仅仅体现在DNA的碱基序列上,还需要一种连接物将碱基序列和氨基酸连接起来。这个“连接物假说”,很快就被实验证实了。1958年,克里克提出了两个学说,奠定了分子遗传学的理论基础。第一个学说是“序列假说”,它认为一段核酸的特殊性完全由它的碱基序列所决定,碱基序列编码一个特定蛋白质的氨基酸序列,蛋白质的氨基酸序列决定了蛋白质的三维结构。第二个学说是“中心法则”,遗传信息只能从核酸传递给核酸,或核酸传递给蛋白质,而不能从蛋白质传递给蛋白质,或从蛋白质传回核酸。沃森后来把中心法则更明确地表示为遗传信息只能从DNA传到RNA,再由RNA传到蛋白质,以致在1970年发现了病毒中存在由RNA合成DNA的反转录现象后,人们都说中心法则需要修正,要加一条遗传信息也能从RNA传到DNA.事实上,根据克里克原来的说法,中心法则并无修正的必要。碱基序列是如何编码氨基酸的呢?克里克在这个破译这个遗传密码的问题上也做出了重大的贡献。组成蛋白质的氨基酸有20种,而碱基只有4种,显然,不可能由1个碱基编码1个氨基酸。如果由2个碱基编码1个氨基酸,只有16种(4的2次方)组合,也还不够。因此,至少由3个碱基编码1个氨基酸,共有64种组合,才能满足需要。1961年,克里克等人在噬菌体T4中用遗传学方法证明了蛋白质中1个氨基酸的顺序是由3个碱基编码的(称为1个密码子)。同一年,两位美国分子遗传学家马歇尔·尼伦伯格(Marshall Nirenberg)和约翰·马特哈伊(John Matthaei)破解了第一个密码子。到1966年,全部64个密码子(包括3个合成终止信号)被鉴定出来。作为所有生物来自同一个祖先的证据之一,密码子在所有生物中都是基本相同的。人类从此有了一张破解遗传奥秘的密码表。DNA双螺旋模型(包括中心法则)的发现,是20世纪最为重大的科学发现之一,也是生物学历史上惟一可与达尔文进化论相比的最重大的发现,它与自然选择一起,统一了生物学的大概念,标志着分子遗传学的诞生。这门综合了遗传学、生物化学、生物物理和信息学,主宰了生物学所有学科研究的新生学科的诞生,是许多人共同奋斗的结果,而克里克、威尔金斯、弗兰克林和沃森,特别是克里克,就是其中最为杰出的英雄。克里克弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克(Francis Harry Compton Crick 1916.6.8——2004.7.28)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,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什实验室,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“DNA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:DNA→RNA→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。

被遗忘的英格兰玫瑰很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事,更进一步,有人还可能知道他们与莫里斯·威尔金斯因此分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。然而,有多少人记得罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin),以及她在这一历史性的发现中做出的贡献?富兰克林1920年生于伦敦,15岁就立志要当科学家,但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学,专业是物理化学。1945年,当获得博士学位之后,她前往法国学习X射线衍射技术。她深受法国同事的喜爱,有人评价她“从来没有见到法语讲的这么好的外国人”。1951年,她回到英国,在伦敦大学国王学院取得了一个职位。在那时候,人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质,但是对于DNA的结构,以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。就在这时,富兰克林加入了研究DNA结构的行列——在相当不友善的环境下。她负责起实验室的DNA项目时,有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域,但他在研究上却又离不开她。他把她看作搞技术的副手,她却认为自己与他地位同等,两人的私交恶劣到几乎不讲话。在那时的科学界,对女科学家的歧视处处存在,女性甚至不被准许在大学的高级休息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外,而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视,而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后,会形成衍射图样——一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。富兰克林精于此道,她成功的拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。 富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片,这张照片正是发现DNA结构的关键 此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,他们很快就领悟到了DNA的结构——现在已经成为了一个众所周知的事实——两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们连结在一起。他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现。这是生物学的一座里程碑,分子生物学时代的开端。当沃森等人的论文发表的时候,富兰克林已经离开了国王学院,威尔金斯似乎很庆幸这个不讨他喜欢的伙伴的离去。然而富兰克林的贡献是毋庸置疑的:她分辨出了DNA的两种构型,并成功的拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片,但她不以为忤,反而为他们的发现感到高兴,还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候,富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例,诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外,同一奖项至多只能由3个人分享,假如富兰克林活着,她会得奖吗?性别差异是否会成为公平竞争的障碍?后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。与没有获得诺贝尔奖相比,富兰克林的早逝更加令人惋惜。她是一位才华横溢的女科学家,然而知道她和她的贡献的人寥寥无几。沃森在《双螺旋》(1968年出版)一书中甚至公开诋毁富兰克林的形象与功绩,歪曲她与威尔金斯之间的恩怨。许多关于双螺旋的书籍和文章根本不提及富兰克林,尽管克里克在很多年后承认“她离真相已经只有两步”。富兰克林始终相信人们对才能和专业水准的尊重会与性别无关,但她正是这倾斜的世界中女科学家命运的代表。如果她是男性则可能如何,这种假设固然没有意义,但性别的确一直是她在科研领域发挥才能的绊脚石,并使她的成就长时间得不到应有的认可。

沃森克里克发表的论文

1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构。953年2月,沃森、克里克通过维尔金斯看到了富兰克琳在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片,这一下激发了他们的灵感。他们不仅确认了DNA一定是螺旋结构,而且分析得出了螺旋参数。他们采用了富兰克琳和威尔金斯的判断,并加以补充:磷酸根在螺旋的外侧构成两条多核苷酸链的骨架,方向相反;碱基在螺旋内侧,两两对应。一连几天,沃森、克里克在他们的办公室里兴高采烈地用铁皮和铁丝搭建着模型。1953年2月28日,第一个DNA双螺旋结构的分子模型终于诞生了。意义双螺旋模型的意义,不仅意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制:由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序,另一条链的碱基顺序也就确定了。因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链。克里克从一开始就坚持要求在发表的论文中加上“DNA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。他认为,如果没有这句话,将意味着他与沃森“缺乏洞察力,以致不能看出这一点来”。在发表DNA双螺旋结构论文后不久,《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文,阐明了DNA的半保留复制机制。

1953年4月25日,英国著名的科学期刊《自然》杂志发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文,宣告了DNA分子双螺旋结构模型的诞生。这一期杂志还发表了富兰克琳和威尔金斯的两篇论文,以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。 这一年,沃森年仅25岁,克里克也只有37岁,尚未获得博士学位。这两个年轻人之所以超越了其他看似更具实力的竞争者,赢得了这场科学赛跑的胜利,是由于他们具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力,选择了正确的研究路线,广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。 1962年,沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖

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dna双螺旋结构是哪一年发现的?1953年双螺旋被发现詹姆斯.杜威.沃森,一九二八年四月六日生于美国芝加哥,由于提出DNA的双螺旋结构而获得一九六二年诺贝尔生理学或医学奖,被称谓DNA之父.还有克里克于1916年6月8日出生在英国的北汉普顿.美国和英国~请采纳~

沃森克里克论文发表

1953年4月25日,英国著名的科学期刊《自然》杂志发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文,宣告了DNA分子双螺旋结构模型的诞生。这一期杂志还发表了富兰克琳和威尔金斯的两篇论文,以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。 这一年,沃森年仅25岁,克里克也只有37岁,尚未获得博士学位。这两个年轻人之所以超越了其他看似更具实力的竞争者,赢得了这场科学赛跑的胜利,是由于他们具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力,选择了正确的研究路线,广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。 1962年,沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖

DNA双螺旋的提出 主要成就是把物理学运用到生命科学中,并开启了分子生物学的新天地,可以说是分子生物学的奠基人。运用物理学中的晶体衍射技术,对DNA进行衍射,通过对比,判断DNA为双螺旋,此照片是沃森在实验室偷的,本来并不打算给他看,他偷看的。当时照出来的是A型DNA,不是我们通常认识的B型DNA,后来沃森克里克通过不断的组合,建立了DNA的双螺旋结构,并否定了有自己推出的磷酸为骨架,在内部起支撑作用,碱基在外排布的说法,再一次偶然的机会中提出了正确的模型,即核糖为骨架,碱基进行配对的模型。 在这个过程中,由于沃森克里克不是学化学的,所以对于碱基的化学结构并不了解,所以在模型建立过程中遭到化学家的耻笑,并且化学家都不愿意帮助他们,所以饶了圈子,最后才提出碱基配对。 另外,之所以大部分人都提不出双螺旋结构,是因为当时化学家思路不广,她们几乎没有人想到“核酸也是酸” 因此,沃森克里克威尔金斯他们的合作,是把物理学 生命科学 化学 结合到一起,从而成为分子生物学的奠基人。

用“某度学术”,搜A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid ,J. D. Watson and F. H. C. Crick。这是他俩那篇著名的论文。

25,37。1953年4月25日,25岁的沃森和37岁的克里克在《自然》杂志发表仅1000余字的论文。他们在英国剑桥卡文迪什实验室解开了人类遗传学的秘密-DNA是一个双螺旋结构,形状像一个长长的、轻微扭曲的梯子。

沃森和克里克发表的论文

1953年4月25日,英国著名的科学期刊《自然》杂志发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文,宣告了DNA分子双螺旋结构模型的诞生。这一期杂志还发表了富兰克琳和威尔金斯的两篇论文,以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。 这一年,沃森年仅25岁,克里克也只有37岁,尚未获得博士学位。这两个年轻人之所以超越了其他看似更具实力的竞争者,赢得了这场科学赛跑的胜利,是由于他们具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力,选择了正确的研究路线,广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。 1962年,沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖

1953年4月25日,克里克和沃森在英国杂志《自然》上公开了他们的DNA模型.经过在剑桥大学的深入学习后,两人将DNA的结构描述为双螺旋,在双螺旋的两部分之间,由四种化学物质 DNA双螺旋组成的碱基对扁平环连结着.他们谦逊地暗示说,遗传物质可能就是通过它来复制的.这一设想的意味是令人震惊的:DNA恰恰就是传承生命的遗传模板.1953年沃森和克里克提出著名的DNA双螺旋结构模型,他们构造出一个右手性的双螺旋结构.当碱基排列呈现这种结构时分子能量处于最低状态.沃森后来撰写的《双螺旋:发现DNA结构的故事》(科学出版社1984年出版过中译本)中,有多张DNA结构图,全部是右手性的.这种双螺旋展示的是DNA分子的二级结构.

1953年,沃森和克里克发现了遗传物质DNA的双螺旋结构。在对DNA分子的结构的研究中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。沃森和克里克及同事富兰克林经过长时间的研究,最初的模型是碱基在外面,但这个模型很快被否定了;后来又构建了碱基对在里面的模型,但碱基配对的方式又被一位化学家否定了。直到1952年春天,奥地利化学家查可夫访问剑桥大学,两位科学家才得到将碱基配对的方式改为现在的A—T、G—C配对的方式。1953年,沃森和克里克的论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》在英国《自然》杂志上刊载,引起极大轰动。1962年,沃森、克里克的威尔金斯三人因此共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。这就是DNA分子双螺旋结构模型的发现过程。

生物与非生物之间有何区别?是什么把他们划分为两种截然不同的物质?答案自然是生命。那么问题就来了,生命有何特性?这种特性如何发挥作用?作为一本科普书,《生物与非生物之间》介绍了人类生命观的变迁,读完就能回答这个问题。 人们的认识处于不断地发展中,受限于当时的认知水平,不同时期的人们对生命的认识并不一致。所以,对生命观做一个梳理还是很有必要的。 一、生命的特性就是自我复制 1953年,沃森和克里克发表论文,提出了著名的DNA双螺旋结构模型。他们在论文的最后暗示道,双螺旋结构暗示了遗传物质的自我复制机制。 这一发现轰动了整个科学界,因为他们揭示了近半个世纪以来,科学界苦苦追寻的生命谜题。 自此,20世纪的生命科学对于生命的特性给出的答案终于揭晓,生命就是一套自我复制系统,这一观念被广泛认可。 这个结论在今天的我们看来是常识,在生物教科书上也只是几句话带过,但是在半个多世纪里,它却耗费了无数科学家的心血。 沃森和克里克凭借双螺旋结构一举成名,并荣获了当年的诺贝尔医学奖,年纪轻轻的他们摇身一变成为科学明星,登上了科学的最高峰,被世人尊崇,荣光无限。但我们却不知道,他们的研究成果并不是他们独创,他们只是站在了无数巨人的肩膀上,所以成功来的特别容易。他们背后那些默默无闻的科学家更值得敬佩。 1、埃弗里的发现 19世纪末的时候,人们了解到的结构最为复杂的高分子化合物是蛋白质,所以人们普遍认为遗传因子就是某种特殊的蛋白质。当奥斯瓦尔德.埃弗里提出遗传因子并不是蛋白质,而是DNA的时候,所引起的轰动是空前的。 埃弗里的发现揭开了二十世纪生命科学的序幕,在他退休后不久,科学界便掀起了一股DNA研究的狂潮,科学家们开始疯狂的分析DNA的结果,解读DNA的密码。 2、查戈夫的谜题 查戈夫就是为DNA疯狂的科学家之一。他发现了DNA的结构之谜,也就是A的数量等于T的数量,C的数量等于G的数量。他百思不得其解,虽然离答案近了很多,他却并不知道这意味着什么。 3、罗莎琳德.富兰克林推算出的DNA结构 罗莎琳德.富兰克林的研究更进一步,她拍摄了DNA晶体的X衍射图片,发现了DNA的结构是C2空间群,这个发现距离揭开DNA结构之谜只有一步之遥,而罗莎琳德却并没有意识到。 最后,这个谜题被沃森和克里克揭开了。 4、沃森和克里克的结论 他们提出的双螺旋结构,也就是DNA的双链相互交缠,是互补的,能够相互复制,这使得DNA的整体复制成为可能,性状的传递也就轻而易举。生命的神秘就存在这个双螺旋结构之中。 这个结论当然无可置疑,因为它建立在许多科学家的研究成果之上,所以一经提出,就没有被怀疑。至今,这个理论已经成为常识,在每个学习生物的人看来都平常的不能再平常。 二、动态平衡的生命系统是生命的另一根支柱。 既然生命的特性是自我复制,那么新的问题又来了。熵增加原理会毫不留情的影响组成生命体的每一种成分,高分子化合物会氧化,发生断裂,蛋白质也会受损,生命体中时刻都会有零部件老化受损面临崩溃,那么自我复制系统能保证生命体的正常运转吗? 答案是否定的。 自我复制系统只能保证遗传信息的传递,并不能保证生命体的耐用与稳定,这时候动态平衡系统粉墨登场了。 生命体就像沙滩上的沙煲,许许多多的沙子组成了这个沙煲这个整体,但是海风海浪时刻都在侵蚀着它的稳固,不时会有沙子被吹走或者飘走,但同时也有源源不断的沙子被送进来。于是新的代替旧的,整个沙煲依然稳固。 这时候不得不提到舍恩海默了。 舍恩海默是第一个将做过标记的示踪同位素用于生物实验的科学家,他的创举在生命科学界具有划时代的意义,他最大的科研成果是提出了崭新的生命观,他提出了生命就是流动的现象,但不幸的是他的丰功伟绩随着他的自尽很快被人遗忘。 他做了很经典的小白鼠实验。他用重氮来标记氨基酸,并将它们喂食给小白鼠,回收小白鼠组织中的蛋白质,对其进行分析,他发现小白鼠摄入的氨基酸经过分解和分配,转化成了其他种类的氨基酸,这些氨基酸又组成了新的蛋白质。这就意味着经过标记的氨基酸被分解,成为某些零部件,同时还参与了其他零部件的组成,也就是说分解和替换发生在比氨基酸更细的层面。 做实验用的小白鼠,身体内的零部件已经被更换了大半,严格来说,已经不是我们喂食之前的小白鼠了。我们看到的小白鼠,就是流动现象的本身。 经过多次的实验,舍恩海默得出结论,生命就是代谢的持续性变化,这种变化正是生命的本质。他坚信,无论组成生命的分子是什么,都无法跳出流动的原则。 崭新的生命观就此诞生。 自我复制机制的确能定义生命,但是并不是唯一的指标,我们的生命还有另一根支柱,那就是动态平衡系统。生命体内部时刻都在进行着新陈代谢,各种零部件一直处于新旧交替之中,这样就保证了生命体的活力。 所以,舍恩海默说,生命就是出于动态平衡状态的流体。 三、生命与机器不同,它遵循的是不可逆的时间历程。 科学家们,曾经一度把生命当做一部由众多零部件装起来的精密机器,在他们看来敲除一部分基因和拆掉一部分零部件是一回事,所以,他们一直在做敲除基因的实验。但是,越来越多的实验让他们意识到,把生命比作机器本就是不妥当的。 被完全敲除了ES细胞里的GP2基因,小白鼠仍然能正常成长,而且和正常的小白鼠没有任何区别。但是如果只是被敲除一部分ES细胞的GP2基因,小白鼠的生长则受到很大的影响,它最终衰弱而死。 如果生命真的和机器一样,应该是完全敲除某些基因才会导致生命体受到威胁,而不是个别零部件坏掉就足以导致整个机器受损。 这说明,把生命比做成可以随时更换零部件的机器是十分不妥当的。 生命是单向的过程,是不可逆的,它不像机器,可以随时拆除任意位置的零部件而不影响到机器的运转。生命遵循的是时间法则,在生命中的某个时间段,某个零部件就发挥作用,如果被敲除,生命的动态平衡系统还可以再创造出替代的零部件,来保证系统的正常运转。但如果是基因被部分损坏,则它所应该发挥的作用就受到了抑制,动态平衡系统在弥补的时候会产生一定的误差,所以会离初衷越来越远,最后对生命体造成的将是不可逆的影响。 生命只有一次,不可能重来,如果某个阶段出现问题,迎接它的下一步将会是死亡。虽然动态平衡系统有着灵活的适应能力和惊人的修复能力,但是在人为的介入下,它也会出现差错,一旦出现差错,后果将是致命的不可挽回的。 所以,作者说,我们进行的种种实验,其实只证明了一件事那就是人类不可能像操纵机器那样操纵生命。 生命无法倒退,每个瞬间都是完成态。它就像折纸,有一个既定的方向,即使出现了偏离与失衡,也不能拆开,而只能沿着这个路线继续折叠下去。所以,生命不是机器那样可以随意任由我们人类操纵。人为的介入,代价高昂,后果惨重。 读完整本书后,如果问你生命是什么,不妨用无法拆开的折纸来回答。 从生命的自我复制特性到提出动态平衡系统,再到生命是不可逆的时间洪流,人类的生命观一直在进化,从单纯的形而下学的层面日益升级,最终形成了现在的人性化的形而上的观点。这是认识上的飞跃,也是生命科学的进步。 从最初追求技术上的进步,把生命当做机器,到现在尊重生命,一路上我们走过了太多的弯路,但好在我们正在回到正轨,对生命重新升腾起敬畏。

沃森克里克发表论文的图片

是1953年在剑桥大学卡文迪许实验室与詹姆斯·沃森共同发现了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构。二人也因此与莫里斯·威尔金斯共同获得了1962年的诺贝尔生理及医学奖,这枚奖章现保存于百慕迪再生医学中心  。

2004年因大肠癌病逝。他的一名同事,科赫,曾感叹道:“他临死前还在修改一篇论文;他至死犹是一名科学家”。

2001年,中科院汪云九教授曾经到圣迭戈的索尔克生物研究所访问克里克教授,同他探讨了研究意识问题的理论,克里克从未到过中国,但他表示了对东方古国的强烈兴趣,他说可惜他的身体和腿脚已经不允许他作国际旅行了,但他还是为《狂热的追求》和《惊人的假说》中译本写了序言。

1953年4月25日,英国著名的科学期刊《自然》杂志发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文,宣告了DNA分子双螺旋结构模型的诞生。这一期杂志还发表了富兰克琳和威尔金斯的两篇论文,以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。 这一年,沃森年仅25岁,克里克也只有37岁,尚未获得博士学位。这两个年轻人之所以超越了其他看似更具实力的竞争者,赢得了这场科学赛跑的胜利,是由于他们具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力,选择了正确的研究路线,广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。 1962年,沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖

DNA双螺旋的提出 主要成就是把物理学运用到生命科学中,并开启了分子生物学的新天地,可以说是分子生物学的奠基人。运用物理学中的晶体衍射技术,对DNA进行衍射,通过对比,判断DNA为双螺旋,此照片是沃森在实验室偷的,本来并不打算给他看,他偷看的。当时照出来的是A型DNA,不是我们通常认识的B型DNA,后来沃森克里克通过不断的组合,建立了DNA的双螺旋结构,并否定了有自己推出的磷酸为骨架,在内部起支撑作用,碱基在外排布的说法,再一次偶然的机会中提出了正确的模型,即核糖为骨架,碱基进行配对的模型。 在这个过程中,由于沃森克里克不是学化学的,所以对于碱基的化学结构并不了解,所以在模型建立过程中遭到化学家的耻笑,并且化学家都不愿意帮助他们,所以饶了圈子,最后才提出碱基配对。 另外,之所以大部分人都提不出双螺旋结构,是因为当时化学家思路不广,她们几乎没有人想到“核酸也是酸” 因此,沃森克里克威尔金斯他们的合作,是把物理学 生命科学 化学 结合到一起,从而成为分子生物学的奠基人。

意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制:由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序,另一条链的碱基顺序也就确定了。因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链。克里克从一开始就坚持要求在发表的论文中加上"DNA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。他认为,如果没有这句话,将意味着他与沃森"缺乏洞察力,以致不能看出这一点来"。在发表DNA双螺旋结构论文后不久,《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文,阐明了DNA的半保留复制机制。

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