沃森和克里克
说到生物学历史上的重要发现，那就不可能不提到DNA的双螺旋结构。就像所有的发现、发明都十分具有戏剧性一样，DNA双螺旋结构的发现也不例外。
DNA双螺旋结构的发现过程暴露出了人性自私的一面，诺贝尔奖得主和相关人士出版的许多书籍都有提及。在本节中，我将为大家介绍DNA双螺旋结构发现前的一些故事，以及双螺旋结构的生物学意义。
分子生物学是从生物化学和生物物理学延伸出来的学科，是以物理学家为核心发展起来的。到了20世纪中期，分子生物学家开始关注DNA这种能够解释遗传现象的重要物质。在前文提到的薛定谔所著的《生命是什么》（1944年）的出版，也推动了分子生物学家们用物理学和化学的规律来理解生物学。
詹姆斯·沃森通过该书的盛赞了解到了德尔布吕克的“噬菌体团队”，而来到了印第安纳大学的卢里亚研究室。对，他正是确定了DNA分子结构的两人之一。沃森是卢里亚指导的第一批学生。他年仅22岁就于1950年取得了博士学位，经由欧洲大陆来到了英国，加入了剑桥大学的卡文迪许实验室。
在这里，他与确定DNA分子结构的另一人——弗朗西斯·克里克命运般地相遇了。沃森隶属于生物系，主要研究噬菌体遗传学；克里克则是理论物理学出身，在“二战”后转而研究生物学。
两人都被《生命是什么》所打动。野心勃勃的两个人当时还算不得什么人物。恐怕就连他们自己都没有想到，短短数年之后，他们就能够震撼全世界。沃森从还在美国的时候起，满脑子想的就只有DNA，但包括克里克在内，卡文迪许实验室的其他成员却并非如此（虽然都认为“DNA应该很重要吧”）。导致这种情况的最主要的原因，就在于这出大戏的第三位主人公——莫里斯·威尔金斯。威尔金斯也和沃森、克里克两人一起获得了诺贝尔奖。
冷漠的威尔金斯
英国国内DNA结构分析方面的权威，其实是伦敦大学国王学院的威尔金斯。当时的氛围可容不得其他什么人随便涉足这个领域。
在卡文迪许实验室，沃森身边的人都以蛋白质结构分析为中心课题。想要理解生命现象，对蛋白质的研究是不可或缺的。应该说，当时更多的研究者都认为，DNA是蛋白质的配角。无论如何，生物分子的结构都与其功能有紧密的联系，这是研究人员的共识。在确定分子结构时所必需的技术，就是通过X射线衍射进行分子结构分析。接下来，将为大家简要介绍一下X射线衍射实验。
用X射线（也称“伽马射线[1]”）拍摄X光片，能够穿透身体，拍到骨骼和部分内脏。这一点想必各位读者也都了解。
原因是X射线的波长比可见光（红色到紫色，也就是彩虹的七种颜色）更短，短到能够穿透分子之间的缝隙，所以能够拍出穿透身体的X光片。可见光接触到分子后会被吸收、散射、反射（这就是眼睛所看到的“颜色”）。X光片透过身体后，就能够照出体内的形态。
因为X射线也会被较重的原子（电子密度高的原子）弹飞。当X射线直接穿透人体时，显示的图像就是透明的，但当它击中骨头这种金属（钙）元素含量较多的器官时，就会沿着X射线的轨道被反弹，形成阴影。
也就是说X光片是利用X射线完成的皮影戏（医院会将图像黑白翻转）。根据人体组织内所含原子的不同，X射线被反弹的情况，也就是穿透率也会不同。
利用这一原理所发明的物质结构分析技术就是X射线衍射。X光片只是粗略地拍摄大件物体，不过原理上是利用原子的电子密度来改变X射线的轨道。
也就是说，在分子级的小范围内，只要拍下X射线是如何散射的，就能够预测出构成分子的原子是如何分布的。更准确地说，是拍摄当X射线穿过原子之间的缝隙时，衍射的X射线是如何相互干涉的（斑点）。如果晶体结构很有规律，那么斑点的形态也会很有规律。
