双股螺旋结构的发现

尽管浩繁纷杂的生物千差万别，但从最小的病毒到大型的哺乳动物，不论哪个种类，都能把自己的特性毫无例外的一代代传承下去；但无论是亲代与子代，还是子代各个个体之间，又总会存在差别，即便是双胞胎。人们经常用“一母生九子，九子各别”和“种瓜得瓜，种豆得豆”两句谚语，生动的概括存在于一切生物中的这一自然现象，并为揭开遗传、变异的奥秘进行了不懈的探索。

有人早在十七世纪末，就提出过“预成论”的观点，认为在性细胞（精子或卵细胞）中，预先包含著一个微小的新的个体雏形，所以生物能把自己的特性特征传给后代。不同的是，精原论者认为这种“微生体”存在于精子当中；而卵原论者则认为存在于卵子之中。

然而无论在精子还是卵子中，人们根本见不到这种“雏形”，所以这种观点很快就被事实所推翻。取而代之的理论是德国胚胎学家沃尔夫提出的“渐成论”：在个体发育过程中，生物体的任何组织和器官逐渐形成。但这无法解释遗传变异的操纵者究竟是何物？

第一次提出了“遗传因数”（后被称作为基因）的概念是在西元一八六五年，奥地利遗传学家孟德尔阐述了他所发现的分离法则和自由组合法则，并认为这种“遗传因数”是决定遗传特性的物质基础，存在于细胞当中。

一九〇九年，丹麦植物学家詹森用“基因”一词代替了孟德尔的“遗传因数”。基因从此便被看作是功能的基本单位、生物遗传变异的结构和生物特性的决定者。

一九二六年，美国遗传学家摩尔根发表了赫赫有名的《基因论》。透过大量实验，他和其他学者证明：基因是组成染色体的遗传公司，它在染色体上占有一定的位置和空间，呈直线排列。这样，就使孟德尔提出的有关遗传因数的抽象假说落实到具体的遗传物质─基因上，为后来研究基因结构和功能进一步奠定了理论基础。

即使这样，人们当时并不知道究竟基因是一种什么物质。直至一九四〇年代，当科学家认识了核酸，特别是去氧核糖核酸（简称DNA），是一切生物的遗传物质时，基因一词才总算有了确切的内容。

一九五一年，科学家在实验室里研发出DNA结晶；

一九五二年，得到DNAX光绕射图谱，发现进入细菌细胞后，病毒DNA可以复制出病毒颗粒……

有两件事情，在此期间是直接促进了DNA双股螺旋结构的发现：一是美国加州大学森格尔教授发现了蛋白质分子的螺旋结构；二是在生物大分子结构研究中获得有效应用了X光绕射技术，为之提供了决定性的实验依据。

美国科学家华生与英国科学家克里克的合作，正是在这种科学背景和研究条件下，透过分析研究了大量X光绕射材料，提出DNA的双股螺旋结构模型，由此建立了遗传密码和范本学说。

此后围绕DNA的结构和作用继续开展研究，科学家们也取得了一系列的重大进展，并且于一九六一年成功破解了遗传密码，无可辩驳的证实了DNA双股螺旋结构的正确性，从而使沃林、克里克和威尔金斯于一九六二年一起获得诺贝尔医学生理学奖。