DNA双螺旋结构的发现开启了现代生物学的新篇章。60年来,分子生物学领域呈现出一片繁荣景象:分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学以及各种组学新学科不断涌现,包括内含子和基因碎片、限制性内切酶遗传图谱方法、微阵列、DNA测序、人类基因组计划等一系列重大科学进展令生物学家们印象深刻。此外,转基因技术在1983年实现突破,合成生物学也于2003年被定义,一场以生物技术为先导的工业革命开始孕育。
 
  DNA模型于1953年在剑桥卡文迪许实验室由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出,被誉为与量子论和相对论齐名的20世纪三大科学发现之一。有趣的是,这一生物学领域的重大发现虽然建立在经典遗传学基础之上,但基本上出自物理学家的手笔。理论物理学家德尔布吕克就领导了著名的噬菌体研究组,确立了DNA的遗传物质地位,被誉为“分子生物学之父”。沃森的老师卢里亚是噬菌体组的二号人物。而量子力学的创始者薛定谔更是以一部《生命是什么?》的小册子,用量子力学阐明了遗传结构的稳定性,激起了许多青年物理学家探索DNA的热情。沃森和克里克均深受其启发。
 
  作为DNA模型的建立者,沃森是研究噬菌体的遗传学家,克里克以物理学见长,威尔金斯和富兰克林则研究X射线衍射学和结晶学。以X射线研究晶体结构正是卡文迪许实验室的传统。沃森在1968年出版的《双螺旋》一书中描述了发现DNA结构充满曲折和戏剧性的过程,他并没有把科学和科学家过分理想化,由于言语戏谑和其中的八卦内容还险遭封杀。和沃森的研究一样,《双螺旋》得以出版并获得极大成功,也是在自由和宽容的文化氛围中实现的。
 
  DNA双螺旋被打开了,它简单,优美,传递着生命的语言,也深深吸引了科学家和大众。它符合人们对大自然的神奇想象,而科学的魅力也正在于发现了这一秘密。DNA分子由4种核苷酸组成,A、G、T、C碱基附着在糖和磷酸盐组成的骨架上,并由AT、GC配对形成两条相互交缠的长链,被称为双螺旋结构。沃森和克里克经过深思熟虑,在其发表的论文中谨慎地指出:这种特定的配对原则直接给出了可能的遗传物质复制机制。
 
  继沃森和克里克的研究之后,基因技术得以迅速发展,人们很快就认识到其经济潜力,希望以此满足医学、农业、环境和公共卫生领域的需求并从中获利。然而,与这一科学进步相伴的却是社会焦虑的日益增长,人们对干细胞、转基因作物和生态安全的担忧折射出生物技术经济中存在种种科学、政治和伦理的深刻分歧,辩论和规范的呼声此起彼伏。人类打开了生命的螺旋,是否也有足够的智慧思考和管理生命的困惑呢?