芒果视频下载

人物簡介

詹姆斯(si)(si)·杜威·沃森（JamesDeweyWatson，1928年(nian)4月6日-），男，出生于美(mei)國伊利諾(nuo)伊州芝加哥(ge)，美(mei)國分子(zi)生物學(xue)家，20世(shi)紀(ji)分子(zi)生物學(xue)的(de)(de)帶頭人之一，1953年(nian)和克里克發現DNA雙螺旋結構（包(bao)括(kuo)中心法則），1962年(nian)，沃森與克里克，偕同威爾金斯(si)(si)共享(xiang)諾(nuo)貝爾生理(li)學(xue)或醫學(xue)獎，被譽(yu)為(wei)“DNA之父”。2019年(nian)因頻(pin)繁發表關于種(zhong)族間(jian)智商(shang)差(cha)異的(de)(de)言論而被美(mei)國私人機構冷(leng)泉港實驗室剝(bo)奪了冷(leng)泉港榮(rong)譽(yu)頭銜。

DNA雙螺(luo)旋(xuan)結構的(de)發(fa)現(xian)(xian)是20世紀最為(wei)重大的(de)科學(xue)發(fa)現(xian)(xian)之一(yi)，和(he)(he)相對論、量子力學(xue)一(yi)起被譽(yu)為(wei)20世紀最重要三大科學(xue)發(fa)現(xian)(xian)。繼愛因斯坦發(fa)現(xian)(xian)相對論之后的(de)又一(yi)劃時代發(fa)現(xian)(xian)，標志著生物(wu)學(xue)研究(jiu)進入了分子層次(ci)。作為(wei)現(xian)(xian)代生命(ming)科學(xue)和(he)(he)基(ji)因組科學(xue)的(de)權威，在沃森等人(ren)的(de)推動下，“生命(ming)登月”工(gong)程——人(ren)類(lei)基(ji)因組計劃在過去(qu)10多(duo)年里(li)成(cheng)功得以(yi)實施，人(ren)類(lei)第(di)一(yi)次(ci)擁(yong)有自己的(de)基(ji)因圖譜.

在生(sheng)物學歷史(shi)(shi)上(shang)唯一可與(yu)達(da)爾文進化論相比的(de)最(zui)重大的(de)發現，它與(yu)自然選擇一起，統一了生(sheng)物學的(de)大概念，標志著分子遺(yi)傳學的(de)誕生(sheng)。是科學史(shi)(shi)上(shang)的(de)一個重要里程碑。

主要經歷

科學研究

實驗競爭

20世紀40年代(dai)末(mo)和50年代(dai)初，在DNA被確(que)認為(wei)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)物質之后，生(sheng)物學家(jia)(jia)們不得(de)不面臨著(zhu)一(yi)個(ge)(ge)(ge)難題(ti)：DNA應該有什么樣的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)，才能(neng)擔當(dang)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)重任？它(ta)必須能(neng)夠攜(xie)帶遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息，能(neng)夠自我(wo)復(fu)制傳(chuan)(chuan)遞遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息，能(neng)夠讓遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息得(de)到表達以(yi)控制細胞活動(dong)，并(bing)且能(neng)夠突(tu)變(bian)并(bing)保(bao)留突(tu)變(bian)。這(zhe)四點，缺一(yi)不可，如(ru)何(he)建構(gou)(gou)一(yi)個(ge)(ge)(ge)DNA分(fen)子(zi)模型解釋這(zhe)一(yi)切(qie)？當(dang)時主要有三個(ge)(ge)(ge)實(shi)驗室(shi)幾(ji)乎同時在研究DNA分(fen)子(zi)模型。第一(yi)個(ge)(ge)(ge)實(shi)驗室(shi)是(shi)(shi)倫敦國王學院的(de)(de)(de)威爾金斯(si)、富蘭克(ke)林(lin)(lin)實(shi)驗室(shi)，他們用X射(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)法(fa)研究DNA的(de)(de)(de)晶體(ti)結(jie)構(gou)(gou)。當(dang)X射(she)(she)線(xian)照射(she)(she)到生(sheng)物大分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)晶體(ti)時，晶格(ge)中的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)或分(fen)子(zi)會使射(she)(she)線(xian)發生(sheng)偏轉，根據得(de)到的(de)(de)(de)衍射(she)(she)圖像，可以(yi)推(tui)測(ce)分(fen)子(zi)大致(zhi)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)和形狀。第二個(ge)(ge)(ge)實(shi)驗室(shi)是(shi)(shi)加州理(li)工學院的(de)(de)(de)大化學家(jia)(jia)萊(lai)納斯(si)·鮑林(lin)(lin)（LinusPauling）實(shi)驗室(shi)。在此之前(qian)，鮑林(lin)(lin)已發現了蛋白質的(de)(de)(de)a螺旋結(jie)構(gou)(gou)。第三個(ge)(ge)(ge)則是(shi)(shi)個(ge)(ge)(ge)非正式的(de)(de)(de)研究小(xiao)組，事實(shi)上(shang)他們可說是(shi)(shi)不務正業。

1951年，23歲的(de)(de)年輕的(de)(de)遺傳(chuan)學(xue)家沃森(sen)于從美國到劍橋大學(xue)做博(bo)(bo)士(shi)后時(shi)，雖然其真實意圖是(shi)要研究(jiu)(jiu)DNA分子結構(gou)，掛著的(de)(de)課(ke)題項(xiang)目卻是(shi)研究(jiu)(jiu)煙草(cao)花葉病(bing)毒(du)。比他年長12歲的(de)(de)克(ke)里克(ke)當時(shi)正在(zai)做博(bo)(bo)士(shi)論(lun)文，論(lun)文題目是(shi)“多肽和(he)蛋(dan)白質(zhi)：X射(she)線(xian)研究(jiu)(jiu)”。沃森(sen)說服(fu)與他分享(xiang)同一個辦公(gong)室的(de)(de)克(ke)里克(ke)一起研究(jiu)(jiu)DNA分子模(mo)型，他需要克(ke)里克(ke)在(zai)X射(she)線(xian)晶體衍射(she)學(xue)方面的(de)(de)知(zhi)識。

1951年10月,沃(wo)(wo)森(sen)和(he)(he)同(tong)事克里克一(yi)開(kai)始(shi)拼(pin)湊(cou)模(mo)型，幾(ji)經嘗試，終于在1953年3月獲得了(le)正確的(de)(de)(de)模(mo)型。關于這三個實驗室(shi)如何明爭暗斗，互相競爭，由于沃(wo)(wo)森(sen)一(yi)本風靡全球(qiu)的(de)(de)(de)自(zi)傳(chuan)《雙螺(luo)旋》而廣為人(ren)(ren)知。值得探討的(de)(de)(de)一(yi)個問題是(shi)：為什么沃(wo)(wo)森(sen)和(he)(he)克里克既不(bu)像威爾金斯(si)和(he)(he)富蘭克林那樣擁有第(di)一(yi)手的(de)(de)(de)實驗資料，又不(bu)像鮑(bao)林那樣有建構(gou)(gou)(gou)分(fen)子(zi)模(mo)型的(de)(de)(de)豐富經驗（他們兩(liang)個人(ren)(ren)都(dou)是(shi)第(di)一(yi)次建構(gou)(gou)(gou)分(fen)子(zi)模(mo)型），卻能在這場競賽中(zhong)獲勝？這些人(ren)(ren)中(zhong)，除了(le)沃(wo)(wo)森(sen)，都(dou)不(bu)是(shi)遺(yi)傳(chuan)學(xue)家(jia)，而是(shi)物理學(xue)家(jia)或化學(xue)家(jia)。威爾金斯(si)雖然(ran)在1950年最(zui)早(zao)研(yan)究(jiu)DNA的(de)(de)(de)晶體結(jie)構(gou)(gou)(gou)，當(dang)時卻對DNA究(jiu)竟在細胞中(zhong)干什么一(yi)無所(suo)(suo)知，在1951年才覺得DNA可能參與了(le)核蛋白(bai)所(suo)(suo)控(kong)制的(de)(de)(de)遺(yi)傳(chuan)。富蘭克林也不(bu)了(le)解DNA在生(sheng)物細胞中(zhong)的(de)(de)(de)重(zhong)要性(xing)。鮑(bao)林研(yan)究(jiu)DNA分(fen)子(zi)，則(ze)純屬偶然(ran)。

1951年(nian)11月，他在(zai)《美(mei)國(guo)化學(xue)學(xue)會(hui)雜志》上看到(dao)一篇核酸結構的(de)論文(wen)，覺得(de)荒唐可笑，為了(le)反駁這篇論文(wen)，才著手建立DNA分(fen)子模(mo)型。他是把(ba)DNA分(fen)子當作化合(he)物(wu)(wu)，而不是遺傳物(wu)(wu)質(zhi)來研(yan)究的(de)。這兩個研(yan)究小組完全根(gen)據晶(jing)體衍(yan)射(she)圖(tu)(tu)建構模(mo)型，鮑林甚至根(gen)據的(de)是30年(nian)代拍攝的(de)模(mo)糊不清的(de)衍(yan)射(she)照片。不理解DNA的(de)生物(wu)(wu)學(xue)功能，單(dan)純根(gen)據晶(jing)體衍(yan)射(she)圖(tu)(tu)，有太多的(de)可能性供(gong)選擇，是很難得(de)出(chu)正確的(de)模(mo)型的(de)。

遺傳物質

沃(wo)(wo)森(sen)在1951年到(dao)劍橋之(zhi)前，曾經做(zuo)過(guo)用同(tong)位素標記追蹤噬菌(jun)體DNA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗，堅信DNA就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)。據(ju)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)憶，他到(dao)劍橋后發現克(ke)(ke)里克(ke)(ke)也(ye)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)“知道DNA比蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)(zhi)更為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人”。但是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)按克(ke)(ke)里克(ke)(ke)本(ben)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)說(shuo)法，他當時(shi)對(dui)DNA所知不多，并(bing)未覺得它在遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)上(shang)(shang)比蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)(zhi)更重(zhong)要(yao)，只是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)認為(wei)DNA作為(wei)與(yu)核蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)結(jie)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，值得研究(jiu)(jiu)。對(dui)一(yi)名研究(jiu)(jiu)生來說(shuo)，確定(ding)一(yi)種未知分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構，就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)個值得一(yi)試的(de)(de)(de)(de)(de)(de)課(ke)題。在確信了(le)DNA是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)后，還必(bi)(bi)須理(li)解(jie)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)需要(yao)什么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)才能發揮(hui)基因的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能。像克(ke)(ke)里克(ke)(ke)和(he)威爾金斯，沃(wo)(wo)森(sen)后來也(ye)強調薛定(ding)諤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)《生命是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)什么(me)？》一(yi)書(shu)(shu)對(dui)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)影響，他甚至說(shuo)他在芝加哥大(da)學(xue)時(shi)讀了(le)這本(ben)書(shu)(shu)之(zhi)后，就(jiu)(jiu)立志要(yao)破解(jie)基因的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)秘(mi)。如果這是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)真的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，我們就(jiu)(jiu)很難明(ming)白(bai)，為(wei)什么(me)沃(wo)(wo)森(sen)向印第(di)安(an)那大(da)學(xue)申(shen)請研究(jiu)(jiu)生時(shi)，申(shen)請的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)鳥類學(xue)。由于印第(di)安(an)那大(da)學(xue)動物(wu)系(xi)沒(mei)有(you)鳥類學(xue)專(zhuan)業，在系(xi)主(zhu)任(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)建議下(xia)，沃(wo)(wo)森(sen)才轉(zhuan)而從事遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)學(xue)研究(jiu)(jiu)。當時(shi)大(da)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)學(xue)家赫(he)爾曼·繆勒(le)（HermannMuller）恰好正在印第(di)安(an)那大(da)學(xue)任(ren)教授，沃(wo)(wo)森(sen)不僅上(shang)(shang)過(guo)繆勒(le)關于“突(tu)變(bian)和(he)基因”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)課(ke)（分(fen)數得A），而且(qie)(qie)考慮過(guo)要(yao)當他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)生。但覺得繆勒(le)研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)果蠅在遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)學(xue)上(shang)(shang)已過(guo)了(le)輝煌時(shi)期，才改(gai)拜研究(jiu)(jiu)噬菌(jun)體遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薩爾瓦(wa)多·盧里亞（SalvadorLuria）為(wei)師。但是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，繆勒(le)關于遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)必(bi)(bi)須具有(you)自催化、異催化和(he)突(tu)變(bian)三重(zhong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)念，想必(bi)(bi)對(dui)沃(wo)(wo)森(sen)有(you)深刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。正是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)因為(wei)沃(wo)(wo)森(sen)和(he)克(ke)(ke)里克(ke)(ke)堅信DNA是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，并(bing)且(qie)(qie)理(li)解(jie)遺(yi)(yi)(yi)傳(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)該有(you)什么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)，才能根據(ju)如此少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)，做(zuo)出如此重(zhong)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發現。

他們根據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)僅有三條：第(di)一(yi)條是(shi)當(dang)時已(yi)廣(guang)為(wei)(wei)(wei)人知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)，即DNA由六種(zhong)小(xiao)分子(zi)組(zu)成：脫氧(yang)核糖，磷酸和(he)四(si)種(zhong)堿基(ji)（A、G、T、C），由這些(xie)小(xiao)分子(zi)組(zu)成了(le)四(si)種(zhong)核苷酸，這四(si)種(zhong)核苷酸組(zu)成了(le)DNA。第(di)二(er)條證據(ju)是(shi)最(zui)新的(de)(de)(de)(de)(de)，弗蘭克(ke)林得到的(de)(de)(de)(de)(de)衍射照片表明，DNA是(shi)由兩條長鏈組(zu)成的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)螺旋，寬度為(wei)(wei)(wei)20埃。第(di)三條證據(ju)是(shi)最(zui)為(wei)(wei)(wei)關鍵的(de)(de)(de)(de)(de)。美國生物化(hua)學家埃爾文(wen)·查戈夫（ErwinChargaff）測定DNA的(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)組(zu)成，發現DNA中的(de)(de)(de)(de)(de)4種(zhong)堿基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量并(bing)不(bu)(bu)是(shi)傳統認為(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)量的(de)(de)(de)(de)(de)，雖(sui)然(ran)在不(bu)(bu)同物種(zhong)中四(si)種(zhong)堿基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量不(bu)(bu)同，但是(shi)A和(he)T的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量總(zong)是(shi)相(xiang)等(deng)，G和(he)C的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量也相(xiang)等(deng)。

基因模型

查(cha)(cha)加(jia)(jia)夫早在(zai)1950年就已(yi)發(fa)布了這個重要(yao)結果(guo)，但奇怪的(de)是，研究DNA分子結構(gou)的(de)這三個實驗(yan)室都將它忽略了。甚至在(zai)查(cha)(cha)加(jia)(jia)夫1951年春(chun)天親訪劍(jian)橋，與(yu)沃(wo)森(sen)(sen)和克(ke)里克(ke)見面后，沃(wo)森(sen)(sen)和克(ke)里克(ke)對他的(de)結果(guo)也(ye)不加(jia)(jia)重視。在(zai)沃(wo)森(sen)(sen)和克(ke)里克(ke)終于意識到查(cha)(cha)加(jia)(jia)夫比值的(de)重要(yao)性，并請劍(jian)橋的(de)青年數學(xue)家(jia)約翰(han)·格里菲(fei)斯（JohnGriffith）計算(suan)出(chu)A吸(xi)引T，G吸(xi)引C，A+T的(de)寬(kuan)度與(yu)G+C的(de)寬(kuan)度相等之后，很(hen)快就拼(pin)湊出(chu)了DNA分子的(de)正確模型。

沃森(sen)和(he)克(ke)(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)(ke)在1953年4月25日的(de)(de)(de)《自然》雜志上以(yi)1000多字和(he)一幅(fu)插圖(tu)的(de)(de)(de)短文(wen)(wen)公布了(le)他們的(de)(de)(de)發現。在論(lun)文(wen)(wen)中，沃森(sen)和(he)克(ke)(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)(ke)以(yi)謙遜(xun)的(de)(de)(de)筆(bi)調，暗(an)(an)示了(le)這個結構模型(xing)在遺(yi)(yi)傳上的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)性：“我們并非沒有注意(yi)到，我們所推測的(de)(de)(de)特殊配對(dui)立即暗(an)(an)示了(le)遺(yi)(yi)傳物質的(de)(de)(de)復(fu)制(zhi)(zhi)機理。”在隨后(hou)發表的(de)(de)(de)論(lun)文(wen)(wen)中，沃森(sen)和(he)克(ke)(ke)(ke)里(li)克(ke)(ke)(ke)詳細地說明了(le)DNA雙螺旋模型(xing)對(dui)遺(yi)(yi)傳學研究的(de)(de)(de)重(zhong)大意(yi)義：一、它(ta)能夠說明遺(yi)(yi)傳物質的(de)(de)(de)自我復(fu)制(zhi)(zhi)。這個“半保(bao)(bao)留復(fu)制(zhi)(zhi)”的(de)(de)(de)設想(xiang)后(hou)來被馬(ma)修·麥賽爾遜(xun)（MatthewMeselson）和(he)富蘭克(ke)(ke)(ke)林(lin)·斯(si)塔勒（FranklinW.Stahl）用同位素追(zhui)蹤實驗證實。二(er)、它(ta)能夠說明遺(yi)(yi)傳物質是(shi)如何攜帶遺(yi)(yi)傳信息的(de)(de)(de)。三、它(ta)能夠說明基(ji)因是(shi)如何突變(bian)(bian)的(de)(de)(de)。基(ji)因突變(bian)(bian)是(shi)由于堿基(ji)序列(lie)發生了(le)變(bian)(bian)化，這樣的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化可(ke)以(yi)通(tong)過復(fu)制(zhi)(zhi)而得到保(bao)(bao)留。

但(dan)(dan)是(shi)(shi)遺傳(chuan)(chuan)物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)第四個(ge)(ge)特征，即(ji)遺傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)怎樣得到表(biao)達(da)以(yi)控制細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)活動呢？這個(ge)(ge)模型(xing)無(wu)(wu)法解釋，沃森和克里(li)克當(dang)時也公開承認他(ta)們(men)不(bu)知(zhi)道DNA如(ru)何(he)能“對細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)有(you)(you)高度特殊的(de)(de)(de)作用”。不(bu)過，這時，基(ji)(ji)因的(de)(de)(de)主要功能是(shi)(shi)控制蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)合(he)(he)成，這種觀點已成為(wei)一(yi)個(ge)(ge)共識(shi)。那么基(ji)(ji)因又(you)是(shi)(shi)如(ru)何(he)控制蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)合(he)(he)成呢？有(you)(you)沒有(you)(you)可(ke)(ke)能以(yi)DNA為(wei)模板(ban)，直(zhi)接在(zai)DNA上面將(jiang)氨基(ji)(ji)酸連(lian)(lian)接成蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)？在(zai)沃森和克里(li)克提出DNA雙螺(luo)旋(xuan)模型(xing)后的(de)(de)(de)一(yi)段時間(jian)內(nei)，即(ji)有(you)(you)人(ren)如(ru)此(ci)假設(she)，認為(wei)DNA結構中(zhong)，在(zai)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)堿基(ji)(ji)對之(zhi)(zhi)間(jian)形(xing)成形(xing)狀不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)“窟窿(long)(long)”，不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)氨基(ji)(ji)酸插在(zai)這些窟窿(long)(long)中(zhong)，就能連(lian)(lian)成特定序列(lie)的(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)。但(dan)(dan)是(shi)(shi)這個(ge)(ge)假說，面臨著一(yi)大難(nan)題(ti)：染色體DNA存(cun)在(zai)于(yu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核(he)中(zhong)，而(er)絕(jue)大多數蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)都在(zai)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質(zhi)(zhi)中(zhong)，細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核(he)和細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質(zhi)(zhi)由(you)大分(fen)子無(wu)(wu)法通(tong)過的(de)(de)(de)核(he)膜隔(ge)離開，如(ru)果(guo)由(you)DNA直(zhi)接合(he)(he)成蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)，蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)無(wu)(wu)法跑到細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質(zhi)(zhi)。另一(yi)類核(he)酸RNA倒是(shi)(shi)主要存(cun)在(zai)于(yu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質(zhi)(zhi)中(zhong)。RNA和DNA的(de)(de)(de)成分(fen)很相似，只有(you)(you)兩點不(bu)同(tong)，它有(you)(you)核(he)糖而(er)沒有(you)(you)脫氧核(he)糖，有(you)(you)尿嘧啶（U）而(er)沒有(you)(you)胸腺(xian)嘧啶（T）。早在(zai)1952年，在(zai)提出DNA雙螺(luo)旋(xuan)模型(xing)之(zhi)(zhi)前，沃森就已設(she)想(xiang)遺傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)遞途徑是(shi)(shi)由(you)DNA傳(chuan)(chuan)到RNA，再由(you)RNA傳(chuan)(chuan)到蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)。在(zai)1953～1954年間(jian)，沃森進一(yi)步思考(kao)了(le)(le)(le)這個(ge)(ge)問題(ti)。他(ta)認為(wei)在(zai)基(ji)(ji)因表(biao)達(da)時，DNA從細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核(he)轉移到了(le)(le)(le)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質(zhi)(zhi)，其脫氧核(he)糖轉變成核(he)糖，變成了(le)(le)(le)雙鏈RNA，然后再以(yi)堿基(ji)(ji)對之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)窟窿(long)(long)為(wei)模板(ban)合(he)(he)成蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)。這個(ge)(ge)過于(yu)離奇的(de)(de)(de)設(she)想(xiang)在(zai)提交發表(biao)之(zhi)(zhi)前被克里(li)克否決了(le)(le)(le)。克里(li)克指出，DNA和RNA本身都不(bu)可(ke)(ke)能直(zhi)接充當(dang)連(lian)(lian)接氨基(ji)(ji)酸的(de)(de)(de)模板(ban)。遺傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)僅僅體現在(zai)DNA的(de)(de)(de)堿基(ji)(ji)序列(lie)上，還需要一(yi)種連(lian)(lian)接物(wu)將(jiang)堿基(ji)(ji)序列(lie)和氨基(ji)(ji)酸連(lian)(lian)接起來。這個(ge)(ge)“連(lian)(lian)接物(wu)假說”，很快就被實驗證實了(le)(le)(le)。

1958年，克里克提出(chu)了(le)兩(liang)個學(xue)(xue)說(shuo)(shuo)，奠(dian)定(ding)(ding)了(le)分子(zi)遺(yi)傳(chuan)(chuan)學(xue)(xue)的(de)(de)理(li)論(lun)基(ji)(ji)礎。第(di)一個學(xue)(xue)說(shuo)(shuo)是(shi)“序列假說(shuo)(shuo)”，它認為一段核酸的(de)(de)特殊性完全由它的(de)(de)堿基(ji)(ji)序列所決定(ding)(ding)，堿基(ji)(ji)序列編碼一個特定(ding)(ding)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)的(de)(de)氨(an)(an)基(ji)(ji)酸序列，蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)的(de)(de)氨(an)(an)基(ji)(ji)酸序列決定(ding)(ding)了(le)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)的(de)(de)三(san)維結構。第(di)二個學(xue)(xue)說(shuo)(shuo)是(shi)“中(zhong)(zhong)心(xin)法(fa)(fa)(fa)(fa)則”，遺(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)只能(neng)從核酸傳(chuan)(chuan)遞給核酸，或(huo)核酸傳(chuan)(chuan)遞給蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)，而(er)不能(neng)從蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)傳(chuan)(chuan)遞給蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)，或(huo)從蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)傳(chuan)(chuan)回核酸。沃森后來(lai)(lai)把中(zhong)(zhong)心(xin)法(fa)(fa)(fa)(fa)則更明(ming)確地(di)表示為遺(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)只能(neng)從DNA傳(chuan)(chuan)到(dao)(dao)RNA，再由RNA傳(chuan)(chuan)到(dao)(dao)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質(zhi)，以致在(zai)1970年發(fa)現(xian)了(le)病(bing)毒中(zhong)(zhong)存在(zai)由RNA合(he)成DNA的(de)(de)反轉錄現(xian)象(xiang)后，人們都說(shuo)(shuo)中(zhong)(zhong)心(xin)法(fa)(fa)(fa)(fa)則需(xu)要修(xiu)(xiu)正(zheng)，要加一條遺(yi)傳(chuan)(chuan)信(xin)息(xi)也能(neng)從RNA傳(chuan)(chuan)到(dao)(dao)DNA.事(shi)實上，根(gen)據克里克原來(lai)(lai)的(de)(de)說(shuo)(shuo)法(fa)(fa)(fa)(fa)，中(zhong)(zhong)心(xin)法(fa)(fa)(fa)(fa)則并無修(xiu)(xiu)正(zheng)的(de)(de)必要。

堿基(ji)(ji)(ji)(ji)序(xu)(xu)列(lie)是如(ru)何編(bian)碼(ma)(ma)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)的(de)(de)呢？克(ke)里克(ke)在這個(ge)(ge)(ge)破譯這個(ge)(ge)(ge)遺(yi)傳密(mi)(mi)碼(ma)(ma)的(de)(de)問題上也(ye)做(zuo)出了(le)重大的(de)(de)貢獻。組(zu)成(cheng)蛋白(bai)質(zhi)的(de)(de)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)有二十種(zhong)(zhong)，而(er)堿基(ji)(ji)(ji)(ji)只(zhi)有四(si)種(zhong)(zhong)，顯然，不(bu)可能(neng)由(you)一(yi)個(ge)(ge)(ge)堿基(ji)(ji)(ji)(ji)編(bian)碼(ma)(ma)一(yi)個(ge)(ge)(ge)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)。如(ru)果由(you)兩個(ge)(ge)(ge)堿基(ji)(ji)(ji)(ji)編(bian)碼(ma)(ma)一(yi)個(ge)(ge)(ge)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)，只(zhi)有十六種(zhong)(zhong)（4的(de)(de)2次(ci)方）組(zu)合(he)(he)，也(ye)還(huan)不(bu)夠。因此，至少由(you)三個(ge)(ge)(ge)堿基(ji)(ji)(ji)(ji)編(bian)碼(ma)(ma)一(yi)個(ge)(ge)(ge)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)，共有六十四(si)種(zhong)(zhong)組(zu)合(he)(he)，才(cai)能(neng)滿足需要。1961年(nian)，克(ke)里克(ke)等人(ren)在噬菌體T4中(zhong)用遺(yi)傳學方法證(zheng)明了(le)蛋白(bai)質(zhi)中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)(ge)氨基(ji)(ji)(ji)(ji)酸(suan)(suan)的(de)(de)順序(xu)(xu)是由(you)三個(ge)(ge)(ge)堿基(ji)(ji)(ji)(ji)編(bian)碼(ma)(ma)的(de)(de)（稱為(wei)一(yi)個(ge)(ge)(ge)密(mi)(mi)碼(ma)(ma)子）。同一(yi)年(nian)，兩位(wei)美國分子遺(yi)傳學家馬歇爾·尼倫(lun)伯格(ge)（MarshallNirenberg）和約(yue)翰·馬特哈伊（JohMatthaei）破解了(le)第一(yi)個(ge)(ge)(ge)密(mi)(mi)碼(ma)(ma)子。到(dao)1966年(nian)，全(quan)部(bu)六十四(si)個(ge)(ge)(ge)密(mi)(mi)碼(ma)(ma)子（包括三個(ge)(ge)(ge)合(he)(he)成(cheng)終止信號）被鑒定(ding)出來(lai)。作為(wei)所有生物來(lai)自同一(yi)個(ge)(ge)(ge)祖先的(de)(de)證(zheng)據之(zhi)一(yi)，密(mi)(mi)碼(ma)(ma)子在所有生物中(zhong)都是基(ji)(ji)(ji)(ji)本相同的(de)(de)。人(ren)類(lei)從此有了(le)一(yi)張破解遺(yi)傳奧秘的(de)(de)密(mi)(mi)碼(ma)(ma)表。

DNA雙螺旋模型（包(bao)括中心法則）的(de)(de)發現，是20世紀最(zui)為(wei)重大(da)的(de)(de)科學(xue)(xue)發現之一(yi)(yi)，也是生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)歷(li)史(shi)上唯一(yi)(yi)可與(yu)達(da)爾文進化(hua)論相比的(de)(de)最(zui)重大(da)的(de)(de)發現，它與(yu)自然選擇一(yi)(yi)起，統一(yi)(yi)了(le)生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)的(de)(de)大(da)概念，標志著(zhu)分子遺傳學(xue)(xue)的(de)(de)誕生(sheng)。這(zhe)門(men)綜合(he)了(le)遺傳學(xue)(xue)、生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)(xue)、生(sheng)物(wu)物(wu)理和(he)信(xin)息學(xue)(xue)，主宰(zai)了(le)生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)所有學(xue)(xue)科研究的(de)(de)新生(sheng)學(xue)(xue)科的(de)(de)誕生(sheng)，是許(xu)多人共同奮斗的(de)(de)結果，而(er)克(ke)里克(ke)、威爾金斯(si)、弗蘭克(ke)林和(he)沃森(sen)，特(te)別是克(ke)里克(ke)，就是其中最(zui)為(wei)杰(jie)出(chu)的(de)(de)英雄。

主要成就

1951年(nian)～1953年(nian)在英國期(qi)間，詹(zhan)姆(mu)斯·杜威·沃森和英國生(sheng)物學家F.H.C.克里(li)克合(he)作，提出了DNA的(de)雙螺旋結(jie)構(gou)學說。這個(ge)學說不但闡明了DNA的(de)基(ji)本結(jie)構(gou)，并且為一個(ge)DNA分子(zi)如何復(fu)制(zhi)成兩個(ge)結(jie)構(gou)相同DNA分子(zi)以及(ji)DNA怎樣傳遞生(sheng)物體(ti)的(de)遺傳信息(xi)提供(gong)了合(he)理的(de)說明。它(ta)被認(ren)為是生(sheng)物科學中具(ju)有革命(ming)性的(de)發現，是20世紀最重要的(de)科學成就之一。

由(you)于提出(chu)DNA的(de)雙(shuang)螺旋模型學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)說，沃(wo)森和(he)克(ke)(ke)里克(ke)(ke)及M.H.F.威(wei)爾金(jin)斯一(yi)起(qi)獲得了1962年(nian)諾貝爾生(sheng)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)或醫(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)獎(jiang)。著有《基(ji)因的(de)分子生(sheng)物學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)》《雙(shuang)螺旋》等(deng)書。此外，他還獲得了許多科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)獎(jiang)和(he)不少大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)榮譽學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)位(wei)。

此外，沃(wo)森在(zai)生物(wu)科學(xue)的發展中也(ye)起了非(fei)常(chang)大的作用，例如在(zai)攻克癌癥(zheng)研究上(shang)，在(zai)重(zhong)組DNA技術的應用上(shang)等等。他(ta)還是人類基(ji)因組計(ji)劃(hua)的倡導者，1988年(nian)至(zhi)1993年(nian)曾擔任人類基(ji)因組計(ji)劃(hua)的主持人。

沃森另一個感興趣的問題就是教(jiao)育(yu)，他的第一本教(jiao)科書《基(ji)因的分(fen)子(zi)生物(wu)學(xue)》為生物(wu)學(xue)課本提供了(le)新的標準。隨后(hou)陸續(xu)出(chu)版了(le)《細胞分(fen)子(zi)生物(wu)學(xue)》《重組DNA》。他還(huan)積(ji)極(ji)探(tan)索(suo)利用(yong)多媒體(ti)進行教(jiao)育(yu)的方法，并且通過(guo)互聯(lian)網(wang)設立DNA學(xue)習(xi)中心，這(zhe)一中心也成為冷泉港實驗室的教(jiao)育(yu)助手。

沃森被許多人描述(shu)為(wei)：才(cai)華橫溢、直言不諱、性格怪異。他(ta)知識淵博(bo)而不迂腐。精力非常旺盛，從學生(sheng)時代開始他(ta)就很(hen)喜歡打網(wang)球。每(mei)天都堅持(chi)打一(yi)會(hui)兒網(wang)球。

人物形象

2019年1月，諾貝爾獎(jiang)得主、被(bei)稱為(wei)世界“DNA之(zhi)父”的DNA雙螺(luo)旋結構的發現者之(zhi)一美國(guo)科(ke)學家沃森（JamesWatson）因(yin)為(wei)頻繁發表關(guan)于(yu)種族間(jian)智(zhi)商差異(yi)的言論(lun)被(bei)美國(guo)私人機構冷泉港實驗室剝奪了冷泉港榮譽頭(tou)銜。