导读DNA的双螺旋结构是谁发现的?沃森和克里克于1953年发现DNA的双螺旋结构,为分子生物学奠定了基础,他们也因此和威尔金斯共享了1962年诺贝尔奖的荣光。然而,很少有人记起这一里程碑...

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DNA的双螺旋结构是谁发现的?

DNA的双螺旋结构是谁发现的?

沃森和克里克于1953年发现DNA的双螺旋结构,为分子生物学奠定了基础,他们也因此和威尔金斯共享了1962年诺贝尔奖的荣光。然而,很少有人记起这一里程碑式的工作中另外一位功不可没的科学家——富兰克林。

罗莎琳德富兰克林,出色的物理化学家、结晶学家和X射线衍射技术专家。1920年7月25日生于伦敦一个富裕的犹太家庭,15岁就立志要当科学家,1941年毕业于剑桥大学物理化学专业,后从事煤炭分子结构研究并于1945年获博士学位。“二战”后,她前往法国学习X射线衍射技术,1951年回国,在伦敦大学国王学院同威尔金斯一起研究DNA结构。

当时人们已知DNA可能是遗传物质,但对其结构及作用机制还不甚了解。1951年,富兰克林成功拍摄出一张高清晰度的X射线衍射图,具有明显螺旋结构特征。她做出了DNA单位分子的完整空间描述,并且发现DNA具有双链螺旋结构,磷酸基团位于分子外侧,碱基位于内侧。

此时,剑桥大学的沃森和克里克也在进行此项研究。1953年初,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给来访的沃森看了那张照片及测量数据。他们据此获得启发,立即悟到DNA的结构并于两周后搭建出双螺旋模型。但直至报告发表他们也没告知或提及富兰克林。1953年3月,当富兰克林将研究结果整理成文打算发表时,才发现DNA结构被破解的消息已出现在新闻简报中。当沃森等人获诺贝尔奖时,富兰克林已于1958年因病早逝,自然不在受奖之列。

上世纪末,富兰克林这位“DNA黑暗女神”逐渐得到科学界认可:伦敦大学国王学院把新建的一座大楼命名为“富兰克林威尔金斯”大楼,英国皇家学会也设立“富兰克林奖章”,以奖励在科研领域做出重大贡献的科学家。

在DNA的双螺旋结构发现中富兰克林做出了重要贡献为什么诺贝尔奖没有她?

沃森和克里克于1953年发现DNA的双螺旋结构,为分子生物学奠定了基础,他们也因此和威尔金斯共享了1962年诺贝尔奖的荣光。然而,很少有人记起这一里程碑式的工作中另外一位功不可没的科学家——富兰克林。

上世纪末,富兰克林这位“DNA黑暗女神”逐渐得到科学界认可:伦敦大学国王学院把新建的一座大楼命名为“富兰克林威尔金斯”大楼,英国皇家学会也设立“富兰克林奖章”,以奖励在科研领域做出重大贡献的科学家。

扩展资料:

双螺旋模型的意义,不仅意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制:由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序。

另一条链的碱基顺序也就确定了。因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链。克里克从一开始就坚持要求在发表的论文中加上“DNA的特定配对原则,立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话。

参考资料来源:百度百科-DNA双螺旋结构

富兰克林有没有为生物学作出过贡献?

很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事,更进一步,有人还可能知道他们与莫里斯·威尔金斯因此分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。然而,有多少人记得罗莎琳德·富兰克林,以及她在这一历史性的发现中做出的贡献?

1953年,沃森和克里克在英国《自然》杂志上发表了题目为《脱氧核糖核酸的结构》的论文。这一发现成为了生物学发展的一座里程碑,是分子生物学时代的开端。然而他们的发现在很大程度上是依靠罗莎琳德·富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片。当时,富兰克林与她的合作伙伴威尔金斯也在进行DNA结构的研究。1962年,沃森、克里克和威尔金斯因为这项发现而分享了诺贝尔生理学或医学奖。

短暂而辉煌的一生

富兰克林1921年生于伦敦,15岁就立志要当科学家,但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学,专业是物理化学。1945年,当获得博士学位之后,她前往法国学习X射线衍射技术。她深受法国同事的喜爱,有人评价她“从来没有见到法语讲得这么好的外国人”。1951年,她回到英国,在剑桥大学国王学院取得了一个职位。

在那时候,人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质,但是对于DNA的结构,以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。

就在这时,富兰克林加入了研究DNA结构的行列———然而当时的环境相当不友善。她开始负责实验室的DNA项目时,有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域,但他在研究上却又离不开她。他把她看做搞技术的副手,她却认为自己与他地位同等,两人的私交恶劣到几乎不讲话。在那时的剑桥,对女科学家的歧视处处存在,女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外,而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。

富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视人体,而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后,会形成衍射图样———一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。富兰克林精于此道,她成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。

此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,他们很快就领悟到了DNA的结构———现在已经成为了一个众所周知的事实———两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们连结在一起。他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现。这是生物学的一座里程碑,分子生物学时代的开端。

富兰克林的贡献是毋庸置疑的:她分辨出了DNA的两种构型,并成功地拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片,但她并不在意,反而为他们的发现感到高兴,还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章。

这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候,富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例,诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外,同一奖项至多只能由3个人分享,假如富兰克林活着,她会得奖吗?性别差异是否会成为公平竞争的障碍?后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。

声誉逐渐得到公认

去年2月,英国为了纪念她对发现DNA结构的贡献而设立了一个奖章。据报道,英国贸易与工业大臣帕特里厦·休伊特在一次关于女性与科研工作的讲话中说,她将通过英国皇家学会设立“富兰克林奖章”,奖励像罗莎琳德·富兰克林那样在科研领域做出重大创新的科学家。这一奖项每年评选一次,获奖者可以得到3万英镑的奖金。休伊特说,男性和女性科学家都可以角逐富兰克林奖章,但她希望该奖项能够重点起到提升女性在科研领域的形象的作用。

历史上对于女科学家的歧视并不仅有这一个例子。1967年,苏珊·贝尔和她在剑桥大学的导师休伊什共同发现了脉冲星,但是1974年的诺贝尔物理学奖只发给了休伊什。迄今只有10位女性获得了科学方面的诺贝尔奖,科学界对女科学家的歧视依然存在,种种社会原因使许多有科学才能的女性缺少发挥其专长的机会。

设立富兰克林奖章,是休伊特为使更多英国女性进入科研岗位而进行努力的一部分。据调查,英国约有5万名毕业于科学和工程专业的女性在当全职家庭妇女,其中大部分是在生育孩子之后放弃了工作。暂时中断事业后重新开始工作的女性,有三分之二的人大材小用。休伊特对这种惊人的人才浪费感到不安,于去年初发起一项“让母亲回到工作岗位”的活动,加紧制定促进女性参与科研事业的战略,鼓励有理工学历背景的女性从事合适的工作。

生物遗传学历史上的重大事件?

DNA双螺旋分子结构的发现是人类历史上一个重大事件。

20世纪50年代,世界上有三个小组正在进行DNA生物大分子的分析研究,他们分属于不同派别,竞争非常激烈。结构学派,主要以伦敦皇家学院的威尔金斯和富兰克林(R.Franklin)为代表;生物化学学派是以美国加州理工学院鲍林(L.G.Pauling)为代表;信息学派,则以剑桥大学的沃森和克里克为代表。

结构学派的威尔金斯是新西兰物理学家,他的贡献在于选择了DNA作为研究生物大分子的理想材料,并在方法上采取“X射线衍射法”。他认为DNA分子的X射线衍射研究对于建立严格的分子模型是有帮助的。他和他的同事获得了世界上第一张DNA纤维X射线衍射图,证明了DNA分子是单链螺旋的,并在1951年意大利生物大分子学术会议上报告了他们的研究成果。正如前面所介绍的那样,沃森也参加了那次会议,并受到很大启发。

结构学派的另一位代表人物是富兰克林,她是一位具有卓越才能的英国女科学家。1952年,她在DNA分子晶体结构研究上成功地制备了DNA样品,更重要的是通过X射线衍射拍摄到一张举世闻名的B型DNA的X射线衍射照片,由此推算DNA分子呈螺旋状,并定量测定了DNA螺旋体的直径和螺距;同时,她已认识到DNA分子不是单链,而是双链同轴排列的。

生物化学学派的代表鲍林是美国著名的化学家。致力于研究DNA、蛋白质等生物大分子在细胞代谢和遗传中如何相互影响及化学结构。1951年,根据结构化学的规律性,成功地建立了蛋白质的。α-螺旋模型。

信息学派的沃森和克里克主要研究信息如何在有机体世代间传递及该信息如何被翻译成特定的生物分子。他们无论是在科学实验的经验,还是学术成就方面都无法与威尔金斯、富兰克林、鲍林相比,然而他们后来居上,在18个月的时间内创造了DNA分子的双螺旋模型,跃上20世纪的科学宝座,摘取“分子生物学”的桂冠,领了半个世纪的风骚。究其根本原因是他们能采百家之长融为一体,化为己用。

自1951年开始,沃森和克里克先后建立了三个DNA分子模型。他们在建立模型时,不只是考虑其结构,还要始终联系DNA的功能和信息。他们要求建立的模型既要满足物理、化学、数学研究的最新事实,如X射线衍射结果、碱基配对的力学要求,还要满足生化知识,如酮型、氢键、键角等,更要使DNA能解释遗传学和代谢理论,这是一种很先进的思想。

第一个模型是一个三链的结构。这是在对实验数据理解错误的基础上建立的,最终失败。但他们并不气馁,继续搜集材料,查阅资料,富兰克林的B型DNA的X射线衍射照片,查尔加夫的DNA化学成分的分析都曾给沃森和克里克很大启示。他们建立的第二个模型是一个双链的螺旋体,糖和磷酸骨架在外,碱基成对的排列在内,碱基是以同配方式即A与A,C与C,G与G,T与T配对。由于配对方式的错误,这个模型同样宣告失败。尽管这次又失败了,但他们从中总结了不少有益的经验教训,为成功地建立第三个模型打下了基础。

1953年2月20日,沃森灵光一现,放弃了碱基同配方案,采用碱基互补配对方案,终于获得了成功。沃森和克里克又经过三周的反复核对和完善,3月18日终于成功地建立了DNA分子双螺旋结构模型,并于4月25日在英国的《自然》杂志上发表。DNA分子规则的双螺旋结构模型与世人见面了,要点如下:DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链向右螺旋形成的;DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连结,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,即A与T,C与C配对;DNA分子中两条脱氧核苷酸长链中的原子排列方向相反,一条是5’→3’走向,另一条是3’→5’

数个星期之后,沃森和克里克又在《自然》杂志上进一步提出了DNA分子复制的假说——半保留复制机制,它为进一步揭示遗传信息的奥秘提供了广阔的前景。

从沃森和克里克的成功,我们不难发现,现代科学的创举决非一两个人所能办到的,他们必须采百家之长,充分借鉴别人的成功经验和理论,勤于思考,勇于探索,在掌握先进的科学方法后,有高明正确的科学思想指导才能成功。从科学发展的角度上看,沃森和克里克把各自独立研究的信息学派、结构学派和生化学派对生物遗传的研究统一起来推向前进,建立了不可磨灭的丰功伟绩。是他们完成了历史的、科学的统一,创建了DNA分子的双螺旋结构,这是分子生物学史上划时代的创举,是突破性的进展,人们从此开始从分子角度来研究生命科学,奠定了分子生物学的基础。我国著名的生物学家谈家桢指出:“DNA分子双螺旋结构的发现,不仅是生物科学的重大突破,也是整个自然科学的辉煌成就,其意义足以同迄今已有的任何一次科学发现相媲美”。

生物学家富兰克林是男的还是女的?

Franklin是一位杰出的女科学家;

从剑桥大学毕业后,她在巴黎学习了X射线衍射技术。1951年,她返回英国,与威尔金斯同在一个实验室(国王学院),开始她的研究工作。就在这个实验室,她跟威尔金斯有了一些误解与摩擦,这种关系使得她后来饱受曲解。次年,富兰克林经过长时间的研究,获得了一张B型DNA的X射线衍射晶体衍射照片。

后来,富兰克林的这张照片被威尔金斯拿去给当时也在做DNA结构研究的沃森看,受到了启发,沃森和克里克立刻在Nature杂志上发表了DNA双螺旋结构的论文,论文中并未对借鉴富兰克林的图片作详细说明,也没有致谢。

1953年,富兰克林加入伯贝克学院,在那里,她将x射线晶体衍射技术应用在研究烟草镶嵌病毒(TMV)的结构中,并于1955年完成了TMV模型。

1956年,富兰克林患上了肿瘤,在其生病期间她还坚持研究工作,发表了多篇论文。两年后,富兰克林因卵巢癌逝世于英国伦敦。

1962年的诺贝尔奖颁给了沃森、克里克等人,而这个重大发现背后的富兰克林却鲜有人知,这时富兰克林已经去世,依据惯例,诺奖不授予已去世的人,且同一奖项最多由3人分享,最终她与该奖失之交臂。直到沃尔森在《双螺旋》一书中提及,人们才认可了富兰克林的成果的价值。

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