发现史
1869年,瑞士医生弗里德里希·米舍尔从医院绷带脓液中白细胞的细胞核里提取出一种富含磷的物质,称为“核素”。但此后数十年,人们普遍认为遗传物质是更复杂的蛋白质。1944年,奥斯瓦尔德·艾弗里、科林·麦克劳德和麦克林·麦卡蒂证明,能改变肺炎球菌性状的“转化因子”是DNA;1950年,埃尔文·查加夫发现A与T、G与C的含量相等。孟德尔所说的遗传因子的物质基础由此逐渐清晰。
双螺旋
1952年,伦敦国王学院的罗莎琳德·富兰克林和雷蒙德·戈斯林用X射线衍射拍下清晰显示螺旋结构的“51号照片”。剑桥的詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克经由莫里斯·威尔金斯看到这些数据后,于1953年4月在《自然》上发表模型:两条方向相反的链以A–T、G–C配对。三位男性科学家获得1962年诺贝尔奖,而1958年37岁去世的富兰克林未能获奖,她的功劳问题至今仍是科学史上著名的争议。
基因组时代
双螺旋揭示了每条链都可作为模板进行复制,随后确立了DNA→RNA→蛋白质的“中心法则”。1990年启动的人类基因组计划在2003年宣布完成约92%的测序,2022年端粒到端粒(T2T)联盟发表了首个真正完整的人类基因组。如今,DNA知识支撑着亲子鉴定与刑侦、胰岛素等重组药物、mRNA疫苗,以及能精准修改基因的CRISPR。
常见问题
- DNA、基因和染色体有什么区别?
- DNA是分子本身;基因是DNA上编码蛋白质等产物的一段;染色体是DNA缠绕在蛋白质上形成的紧密结构。人类有23对染色体。
- 人与人之间的DNA有多相似?
- 任意两人的DNA序列约99.9%相同,剩下0.1%的差异造就了个体差别。
来源核查日期:2026-10-26
参考文献
- Watson, J. D., & Crick, F. H. C. (1953). Molecular structure of nucleic acids: a structure for deoxyribose nucleic acid. Nature, 171, 737–738.
- Avery, O. T., MacLeod, C. M., & McCarty, M. (1944). Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Journal of Experimental Medicine, 79(2), 137–158.
- Nurk, S., et al. (2022). The complete sequence of a human genome. Science, 376(6588), 44–53.
