浅谈DNA双螺旋发现的里程碑意义与思考

（辽宁省抚顺市德才高级中学辽宁抚顺113006）

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DNA双螺旋结构是20世纪自然科学的重要发现之一，它的发现不仅探明了DNA的分子结构，还揭示了DNA的复制机制，从而开启了人类向分子生物学领域进军的新时代，为人类探索生命活动机制奠定了基础。作为高中生，笔者从这一伟大的发现中感悟出了科技合作、科学方法和创造性思维的重要性。为此，本文从多个角度分析了DNA双螺旋结构发现的里程碑意义与影响，并具体讨论了这一结构的发现过程给予人们的启示。

DNA双螺旋发现意义思考启示

0 引言

1951年，年仅25岁的沃森来到英国剑桥大学，与正在攻读博士学位的克里克开始了研究DNA结构的合作。经过18个月的努力，他们得出了划时代的研究发现，这一发现对于其后的生命科学研究以及决定DNA在分子遗传学领域的中心地位都具有极其重要的意义，其也成为分子生物学诞生的标志。这个发现让人不禁感叹：这两位年轻的科学研究者是怎样在这么短的时间内完成如此伟大发现的？从而引发了人们对DNA双螺旋结构的深入思考。

1 关于DNA双螺旋发现的历史回顾

自孟德尔遗传定律被发现后，科学家们就一直在思考遗传因子是不是一种物质实体？是的话，又是哪种物质？因此，科学家开始了对核酸、蛋白质及其它生物大分子的研究。从1869年米歇尔首次分离出DNA，发现核酸到1928年格里菲斯的肺炎双球菌实验，再到1952年噬菌体侵染实验，最终在1953年英国《自然》杂志上刊登了沃森和克里克的DNA双螺旋结构分子模型。整个研究过程历经了长达近一个世纪的时间，它不仅记载着生命科学知识形成的过程，而且体现了科学家尊重事实、服从真理的科学态度，以及勇于创新、善于合作的科学精神。

2 DNA双螺旋发现的里程碑意义与影响

2.1 对医学的影响

在DNA双螺旋被发现前，民间就有滴血认亲这一说法，即通过观察双方血液是否融合来判断血缘关系的方法。不过，这种方法缺乏科学性，并不能用来鉴定血缘关系。自DNA双螺旋被发现后，科学家们研究了DNA鉴定血缘关系的方法，这种方法具有一定的科学性，目前已经成为判定亲子关系的重要手段。另外，通过DNA检测，还能破译犯罪分子遗留在犯罪现场的毛发和指纹，从而锁定犯罪嫌疑人，为侦查工作带来便利。

自DNA双螺旋被发现后，人们还研究了基因疗法和基因药物。利用基因疗法，将患者的“坏基因”转换为“好基因”，能够使患者的病情大为好转。将动植物基因制作多肽类药品，也可以改善人们的身体健康。

2.2 对农业的影响

转基因技术对我国农作物改良方面具有重大的影响。目前我国研究的抗旱、抗盐、抗虫、抗除草剂等转基因作物已经初见成效；在研究农作物蛋白质、淀粉、脂肪含量改造方面也取得了一定的成就。据研究表明，利用基因工程生产农作物可以使世界一半的饥饿人口得到充足的食物。以美国为例，1997年美国的农民有25%以上利用基因工程生产抗除草剂大豆和玉米，到2000年已达到90%以上，这段期间，抗除草剂农作物的改良使农田生产成本降低了20%左右，产量增加了10%，土壤腐蚀减少了90%。由此可见，转基因技术对农业生产具有重要的影响。

2.3 对工业的影响

传统的化学工业都是在高温高压下进行的，不但耗费能源，还污染环境。以农药生产为例，用常规的方法生产农药，不仅成本高、投入大，而且生产过程复杂，环境污染严重。而利用苏云金杆菌毒蛋白基因生产的杀虫剂，不但降低了投资成本，还避免了环境污染。在工业上，还可以利用基因工程技术构建工程菌来处理工厂废水和残渣，从而净化环境。另外，利用转基因技术生产的生物源可以代替化石燃料资源，缓解能源危机。

3 DNA双螺旋发现过程给予人们的启示

3.1 科技合作对科技发现的促进

科技合作是指科研人员在进行科研活动的过程中，通过共同分享人、才、物等科技资源来实现共同研究目标的组织行为。DNA双螺旋的发现正是科技合作的产物。1962年，沃森、克里克和威尔金三人共获诺贝尔奖。获奖后，记者对他们进行采访时，沃森说：“当时很少有人会在意DNA结构的重要性，他们只对蛋白质感兴趣。但是在实验室里，居然能找到一位认为DNA比蛋白质更重要的人。因为有他（克里克），我就不必花费很多时间学习蛋白质射线分析了。”另外，鲍林也认为，如果没有沃森和克里克的坚持不懈，以及威尔金X射线结果图，到现在也无法发现双螺旋结构。因此，科学家的密切合作，取长补短要比独学无友更高一筹。

3.2 科学方法的恰当运用是成功的途径

在DNA结构的研究过程中，沃森和克里克使用了移植、类比、模型等科学方法，运用得恰到好处，这是他们成功的主要途径。在移植方法上，他们运用了生理、化学、物理等学科的原理和方法解开了DNA结构的奥秘，并将DNA分子结构与蛋白质的螺旋结构进行类比，从而进一步建立了DNA理论模型。沃森和克里克通过将多种方法联系在一起，互相结合，互相补充，最终构成了一个整体。

3.3 创造性是科学研究的灵魂

沃森和克里克的成功在于他们选题的创造性。当时的生物学家根本没有真正重视过DNA结构的重要性，甚至有些科学家认为DNA结构的重要性还不如金属结构。而沃森和克里克则不同，他们始终坚信DNA是所有分子中的王牌，是决定生物组成的重要因素。

4 结语

综上所述，DNA双螺旋结构的发现是生物史上一个具有里程碑意义的事件。这个事件带给我们很多的启示：（1）科学研究是一个漫长且艰难的过程，它需要花费几十年甚至几百年的时间和精力。但是，只有坚持不懈，不断探索，才能取得重大的突破；（2）在科学研究的道路上，科学家要具备创新意识和合作精神，创造性是科学研究的灵魂，而合作精神能够促进研究成果的进程；（3）恰当的科学方法是走向成功的重要途径。在科研的道路上，不能一味地蛮干，而要按照自然科学的发展规律，采用正确的科学方法，如此才能逐步走向成功。

[1]张慧.命运的螺旋带来的启示——从DNA双螺旋结构发现看科学方法论 [J].山西大学学报 (哲学社会科学版).2005(02).

[2]郭继鸿.??一纸改变人类:纪念DNA双螺旋结构发现60周年 [J].中华心脏与心律电子杂志.2014(01).

浅谈DNA双螺旋发现的里程碑意义与思考

■郭悦聪

P[文献码]A

1000-405X（2016）-10-205-1