1953年4月25日，英国《自然》杂志发表有两位年轻科学家的论文——《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》。论文很短（不足一页），但内容极其重要。署名者一位是美国的詹姆斯 · 沃森，一位是英国的弗朗西斯 · 克里克。这个发现开创了分子遗传学、分子生物学的新时代。在20世纪，DNA双螺旋结构的发现是人类科学研究活动中最为重要的里程碑之一。1962年诺贝尔生理学和医学奖授予沃森和克里克，分享此荣誉的还有英国物理学家莫里斯 · 维尔金斯。
DNA双螺旋结构的发现吸引了一大批化学家、物理学家投身于对DNA或与DNA相关的研究，至今有四五十人获得诺贝尔奖。这是物理学和化学领域所罕见的。沃森是学生物学的，对物理学不善长，而克里克是学物理学的，对生物学不懂。两种知识的互补使他们成了珠联璧合的最佳搭档。克里克在回忆他与沃森的合作时说：“两个头脑之间那种不可思议的共鸣，那是一种1加1不等于2，而更像是等于10的令人激动的状态。”这种不同学科科学家之间的合作攻关解决问题的办法，同样也是后人受到启发的地方。用现在的话说，叫“优势互补”或“强强联合”。他俩默契配合，只用了两年不到的时间就完成了一项具有划时代意义的伟大工作。沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的过程，半个世纪以来作为科学家之间的合作典范，在全世界的科学界传为美谈。
半个世纪以来，由于对DNA的深入研究，知道它是一切生物的主要遗传物质。基因的本质是DNA上具有遗传效应的DNA片段。同时，研究的结果进一步揭示在细胞的每一条染色体只含有一个DNA分子，而每个DNA分子上有许多基因，每个基因中又含有成百上千个脱氧核苷酸。因为不同基因的脱氧核苷酸（即碱基顺序）不同，所以，不同的基因就含有不同的遗传密码。DNA双螺旋结构的发现，不仅说明了DNA为什么是遗传密码的携带者，而且能很好地说明基因的复制和突变。也就是说一切生物的遗传性变异性以及世界上生物的多样性，都可以得到科学的解释。
现在，我们回顾沃森和克里克的发现，除了上面说的因素外，与那个年代其他科学家取得的一系列研究成果是分不开的。例如，英国伦敦国王学院女物理学家罗莎琳德 · 富兰克林，凭借其精湛的X射线衍射技术已经拍摄了不少DNA的图像，富兰克林的同事维尔金斯也对此做了大量的研究工作，取得重要成果。这些图片直接为沃森和克里克提供了具有权威性的最新资料。就在沃森和克里克第一次构建DNA分子模型时（三股链缠绕的），该模型很快被维尔金斯为首的一批科学家在对此结构进行验证时发现有严重问题，指出沃森和克里克对实验数据的理解有误，三链模型被无情否定了。于是，沃森和克里克又重新提出DNA的双螺旋模型，但此模型的碱基配对是错的。他们设想DNA是双链同类碱基配对，但这个方案只存在了12个小时又被否定了。1952年5月，著名化学家查伽夫访问剑桥，并带来他最新的研究成果，及在DNA中4种核苷酸数量和相对比例在不同物种中各不相同，但是，其中腺嘌呤的量始终等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量始终等于胞嘧啶的量。这一结论对沃森和克里克来说太关键了。因为，同类碱基配对不符合结构化学的基本原理。这一点正是与他俩同室的化学家多诺休指出的错误。多诺休提醒他俩，按照碱基的生物学天然构型，腺嘌呤只能与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤只能与胞嘧啶配对。沃森和克里克获得这一信息后异常兴奋，再一次投入紧张的DNA模型构建工作，克服了一个又一个困难，终于完成了DNA双螺旋模型的构建。这就是在《自然》杂志上发表的论文中的模型。
DNA分子的双螺旋立体模型犹如一条扭曲的梯状长链，互补的碱基构成阶梯，糖和磷酸构成两旁的扶梯。当然，在生命体的细胞中，两条链是柔软的，自然的取氢键螺旋形态。这是DNA分子最松弛的天然状态，每个部分都处在能量上的最佳状态，上面携带着生命的遗传信息。这个模型所以完美，在于自然地蕴含了基因复制的机理，即在DNA的双链中每一个碱基通过与另一个互补碱基的配对，DNA就能精确地复制自己。因为氢键又是一个弱键，DNA的两条链很容易一分为二。这正是基因复制的奥秘，也是一切生物为什么能遗传的奥秘。
沃森和克里克的贡献不仅仅是DNA的分子模型，更重要的是把生物学的研究从细胞水平深入到分子水平，从分子水平上揭示生命的秘密。现在，我们毫不怀疑人和其他生物的一切生物学秘密都可以在基因里找到。生物学家告诉我们，人的生老病死都与基因相关，所有的疾病也与基因有关。正因为如此，从DNA双螺旋结构模型发现以来的50年，是研究基因最辉煌、取得成就最多的50年。因为研究DNA或DNA相关的科学家作出重要发现而获得诺贝尔奖的不是少数，可以列出一大串名字：弗雷德里克 · 桑格、瓦尔特 · 吉尔伯特、卡利 · 莫利斯、马歇尔 · 尼伦伯格、马克斯 · 德尔布吕克、巴巴拉 · 麦克琳托克、迈克尔 · 毕晓普、理查德 · 罗伯茨等等。他们的研究成果将载入21世纪科学史册。
上一世纪的70年代，由于基因重组技术的诞生，开创了生物工程的新时代，即人类从认识生物、了解生物进入到改造生物、创造生物的新时代。生物技术在农业、牧业、渔业、林业、工业、医药、环保等领域的广泛应用，形成了新的产业，即生物技术产业。生物技术产业是21世纪新的经济增长点。世界上许多国家把扶持生物技术产业的发展作为重点，原因也就在这里。从上世纪90年代开始的人类基因组计划在2003年将完成。这个计划历时13年，耗资30亿美元，其目的是把人类几万个基因的核苷酸序列一个不拉也不重复地测出来。这是解读人体秘密的“天书”。这本天书的全部“文字”由DNA上的四种核苷酸：腺嘌呤（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（A）所组成，写就了人类的一套遗传密码。到目前为止，生物学家只知道少数基因的功能，多数基因的功能尚不清楚，所以在人体基因组计划完成之后，基因组功能研究的任务将更加艰巨，路途更遥远，但是，将会取得更辉煌的成就。正因为如此，科学家把21世纪称为生物世纪或生物工程世纪。
如果说沃森和克里克是站在前人的肩膀上加上自己的努力摘取了科学皇冠上的明珠，那么，后来者也必将站在前人的肩膀上在后基因组时代通过不懈努力和探索摘取更加光彩夺目的明珠。