[资料，科普] DNA双螺旋的基本含义，及其发现、发表过程的要点

图1  Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1962/summary/

   The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 was awarded jointly to Francis Harry Compton Crick, James Dewey Watson and Maurice Hugh Frederick Wilkins "for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"

   1962年诺贝尔生理学或医学奖联合授予弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克、詹姆斯·杜威·沃森和莫里斯·休·弗雷德里克·威尔金斯，以表彰他们“在核酸分子结构及其对生命物质信息传递的重要意义方面的发现”

一、DNA双螺旋的基本含义

   DNA，化学结构是双螺旋；

   肩负着代代相传的遗传物质，信息载体；

   双链信息互补，ATGC配对。

   沃森是生物学家，能够想到上面“三层”含义。

   光是 DNA 的“化学结构”，并不能解决信息编码的遗传问题。

   1953年2月，沃森他们就知道“双螺旋”空间结构。但直到2月28日上午10点左右，沃森在自己的公寓里，用硬纸板剪切后拼出 AGTC 的化学结构。AT 配对，跟 GC 配对的形状一模一样，即“碱基配对原理”。

   10点之后，克里克看到后非常兴奋。Watson and Crick model of DNA。

二、发现过程的要点

   富兰克林、鲍林，只当成“化学问题”。

   鲍林的“三螺旋”，沃森、克里克一看就知道是错误的：基因密码无法拷贝复制。

   DNA是“生物”问题，不是单纯的“化学-物理”问题。

   富兰克林是纯粹的“化学-物理”学家，学术风格非常严谨，她拒绝去臆测数据。

   富兰克林1951-01得到DNA的X线衍射图，不太了解DNA结构的生物学意义。“51号照片”放在富兰克林抽屉里至少有八个月，她没有做任何的后续工作。

   类似地，还有阿斯特伯里（William Thomas Astbury, Bill Astbury, 1898-02-25 ~ 1961-06-04, 63）和 Elwyn Beighton。

图2  bellastburybeightonPNG-1.png

https://www.omic.ly/content/images/size/w2000/2025/06/bellastburybeightonPNG-1.png

   “不幸的是，Astbury 对这张照片显然是视而不见。他从来没有发表这张照片。事实上，Astbury 可能完全没有认识到这张照片的重要性。他安排取得这张照片的 Beighton 在研究生期间的论文课题是细菌的鞭毛，放弃了 DNA 的 X 线衍射研究。”

http://imp.szbl.ac.cn/original-detail/916.html

三、Nature 期刊编辑部“慧眼识英雄”：没有经过“同行评议”，直接发表了沃森、克里克的论文

   Likewise — according to John Maddox, a former editor of Nature, quoted in the New York Times (25 February 2003) — this manuscript was never sent out to reviewers. The editors accepted the paper upon receipt of a “Publish” covering letter from Nobel laureate Sir Lawrence Bragg.

   Thus, to complete the final moral for rejected authors of presumed Nobel-winning work — persist, and get in contact with a noble genius.

   同样，据《纽约时报》（2003年2月25日）援引《自然》前编辑约翰·马多克斯的话说，这份稿件从未发送给审稿人。编辑们在收到诺贝尔奖获得者劳伦斯·布拉格爵士的“出版”附信后接受了这篇论文。

   因此，要完成被拒绝的诺贝尔奖获得者作品的最终道德——坚持下去，并与一位高贵的天才接触。

https://www.nature.com/articles/426119a

   人心，最重要啊！人心、制度、器物。

参考资料：

[1] 科普中国，2023-07-28 16:27，DNA双螺旋结构发现70周年，它让生物学迈入分子时代，掀开划时代的变革

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=2&ar_id=428831

[2] 核酸研究的先驱女科学家，深圳湾实验室分子生理学研究所

http://imp.szbl.ac.cn/original-detail/916.html

[3] 2025-06-05，DNA结构/DNA structure/张臻峰，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=129347&Type=bkzyb&SubID=109726

   通常情况下，由两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕而构成的双螺旋结构。

   与蛋白质类似，DNA的结构也可以按级别分为一级、二级、三级和四级结构。一级结构指的是DNA链中脱氧核苷酸的排列顺序;二级结构指DNA的脱氧核苷酸链内或链间通过氢键折叠而成的构象，通常是由2条DNA链反向平行缠绕形成的双螺旋形式:三级结构指DNA双螺旋进一步盘绕、卷曲所形成的空间构象，超螺旋是其主要形式:而四级结构指DNA在不同细胞环境中所形成的各种高级结构，最典型的例子是染色体。

[4] 2022-12-23，DNA超螺临旋/DNA supercoil/关一夫，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=127837&Type=bkzyb&SubID=109743

   DNA双螺旋进一步盘绕形成的更高层次的空间结构。

   例如，在高等真核生物的核小体中，双螺旋DNA缠绕组蛋白八聚体(核心颗粒)1.75周就是其超螺旋结构;伴随串联的核小体积聚为染色质，超螺旋DNA又进一步盘旋、密集，DNA实质上是以“超”超螺旋的形式参与染色体组成(见核小体)。在活细胞内，DNA超螺旋结构变化是在拓扑异构酶参与下实现的。超螺旋的紧缠构象和松旋构象互变与染色体形成，DNA复制、转录、重组及修复等细胞过程或基因活动密切相关。

[5] 2024-06-27，核小体/nucleosome/邬玲仟，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=590152&Type=bkzyb&SubID=243026

   由核心颗粒和连接DNA(脱氧核糖核酸)两部分构成的染色质(染色体)的基本组成单位。

[6] Jens Brümmer. How genius can smooth the road to publication [J]. Nature, 426(6963): 119-119

doi:  10.1038/426119a

https://www.nature.com/articles/426119a

   If at first your paper doesn't succeed, try, try — and try to find a brilliant supporter.

   Likewise — according to John Maddox, a former editor of Nature, quoted in the New York Times (25 February 2003) — this manuscript was never sent out to reviewers. The editors accepted the paper upon receipt of a “Publish” covering letter from Nobel laureate Sir Lawrence Bragg.

   Thus, to complete the final moral for rejected authors of presumed Nobel-winning work — persist, and get in contact with a noble genius.

[7] John Maddox. How genius can smooth the road to publication [J]. Nature, 426(6963): 119-119

doi:  10.1038/426119b

https://www.nature.com/articles/426119b

   As Jens Brümmer states, the Watson and Crick paper was not peer-reviewed by Nature. I have two comments on this. First, the Crick and Watson paper could not have been refereed: its correctness is self-evident. No referee working in the field (Linus Pauling?) could have kept his mouth shut once he saw the structure.

[8] Georgina Ferry. Molecular biology: Of DNA and broken dreams [J]. Nature, 2014, 510(7503): 32-33

doi:  10.1038/510032a

https://www.nature.com/articles/510032a

   In 1951, Astbury's “lab boy” turned doctoral student, Elwyn Beighton, produced X-ray photos of DNA that were almost identical to Franklin's Photo 51, taken the following year. Astbury never published Beighton's pictures or presented them in public, nor did he seem to recognize that the distinctive X-shaped diffraction pattern showed that DNA was a helix.

   1951年，Astbury的“实验室男孩”转为博士生的Elwyn Beighton制作了与富兰克林第二年拍摄的照片51几乎相同的DNA X射线照片。Astbury从未发表或公开展示贝顿的照片，他似乎也没有意识到独特的X形衍射图案表明DNA是螺旋结构。

[9] Georgina Ferry. The structure of DNA [J]. Nature, 2019, 575(7781): 35-36

doi:  10.1038/d41586-019-02554-z

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02554-z

[10] 深究科学，2024-06-17，鲁白：我们要做出真正一流的基础研究，还有很长一段路要走

https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309405046177870774734

以前的《科学网》相关博文链接

[1] 2025-11-29 16:49，[资料，科普，汇集] DNA 的 X射线衍射照片及其拍摄

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1512259.html

[2] 2025-11-28 22:25，[资料，科普] 1938年弗洛伦斯·贝尔 Florence Ogilvy Bell 的 DNA X射线衍射照片

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1512190.html

[3] 2025-11-27 16:50，[资料，科普] 富兰克林 Franklin、高斯林的 DNA X射线衍射“照片51 Photograph 51”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1512019.html

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