他 經過 大量 計算 ， 終於 從中 受到 啟發 ， 他 認為 ＤＮＡ 分子 是 一 圈 一 圈 繞旋 的 螺旋體 。 就 在 這時 ， 沃森 拍攝到 了 ＤＮＡ 分 了 的 結構 照片 ， 清晰 地 看到 了 ＤＮＡ 分子 螺旋狀 的 線條 。 於是 他們 兩 人 一致 認為 ＤＮＡ 分子 是 螺旋狀 的 。 接著 ， 沃森 又 看到 富蘭克林 拍 的 一 張 ＤＮＡ 分子 照片 ， 他 更加 堅定 地 認為 ＤＮＡ 分子 的 螺旋狀 結構 。 他 在 《 雙螺旋體 》 一 書 中 描述 了 當時 的 心情 ： 「 一 見 那 張 照片 我 真是 激動 極了 ， 話 也 說 不 出來 ， 心 怦怦 直 跳 ， 因為 從 這 張 照片 上 可以 斷定 ， ＤＮＡ 的 結構 是 一 個 螺旋體 。 」 一九五三年 初 的 一 天 ， 一 個 頭髮 微微 散亂 、 面容 略帶 倦意 的 年輕人 一頭 闖進 了 實驗室 ， 他 興奮 地 舉起 手 中 他 剛 做好 的 模型 大聲 喊道 ： 「 就是 它 了 。 」 沃森 確信 自己 證實 了 一 個 大大 的 秘密 ──ＤＮＡ 雙螺旋 結構 。 他 手 中 所 展示 的 模型 猶如 一 條 凌空 翻 舞 的 彩綢 ， 是 那麼 舒展 自如 、 輕鬆 和諧 。 這 個 合理 的 、 完美 的 ＤＮＡ 模型 讓 沃森 和 克理克 喜不自禁 ， 他們 立即 著手 寫成 一 篇 論文 ， 並 於 一九五三年 發表 在 英國 的 《 自然 》 雜誌 上 。 這 兩 位 年輕 的 、 富有 開拓 精神 的 科學家 經過 艱苦 的 努力 ， 終於 揭開 了 ＤＮＡ 結構 之 謎 ， 完成 了 二十世紀 最 重要 的 發現 之 一 。 沃森 和 克理克 設想 ， ＤＮＡ 大 分子 是 由 兩 條 長長 的 鏈 組成 的 ， 這 兩 條 鏈 呈 雙螺旋 結構 存在 ， 就 像 一 座 兩 邊 有 扶手 、 沿著 同 一 垂直 軸 向 右 繞轉 的 樓梯 。 磷酸 和 核糖 構成 了 樓梯 的 扶手 ， 扶手 之間 的 階梯 由 一對對 「 手 拉 手 」 的 堿基 組成 ， 堿基 共有 四 種 ， 代號 分別 為 Ａ 、 Ｇ 、 Ｃ 、 Ｔ 。 堿基 之間 的 搭配 是 固定 的 ， Ａ 和 Ｔ 配對 ， Ｃ 和 Ｇ 配對 。 這 種 堿基 配對 非常 專一 ， 但 不 是 死死 地 纏 在一起 ， 而是 輕輕 地 靠 著 氫鍵 連接 ， 也 就 是 我們 前面 說 的 「 手 拉 手 」 。 在 必要 的 時候 ， 它們 會 鬆開 拉 著 的 「 手 」 ， 重新 去 選擇 新 朋友 ， 但 原則 不變 ， 仍然 是 Ａ 和 Ｔ 配對 ， Ｃ 和 Ｇ 配對 。 ＤＮＡ 雙螺旋 結構 模型 的 提出 ， 震動 了 生物學界 的 科學家 們 。 它 能夠 解釋 生物 穩定 遺傳 的 現象 ， 而 當時 其他 科學家 得到 的 有關 ＤＮＡ 的 研究 資料 ， 也 能夠 證明 這 個 模型 的 合理性 。 ＤＮＡ 的 雙螺旋 結構 模型 ， 被 比喻為 「 二十世紀 生命 科學 發展 的 里程碑 」 一點 也 不為過譽 。 從此 ， 一 個 分子 生物學 的 時代 開始 了 。 一九六二年 沃森 、 克理克 和 威爾金斯 因此 共 獲 諾貝爾 生理學 和 醫學獎 。 ◎ＰＡＲＴ１ ‧ 基因 的 身世 神奇 的 半 保留 複製 在 生物 繁殖 後代 的 過程 中 ， 伴隨 著 細胞 分裂 ， ＤＮＡ 大 分子 不斷 進行 複製 ， 從而 把 全 套 的 遺傳 物質 傳給 下 一 代 ， 保證 了 生物 遺傳 的 穩定性 。 我們 現在 已經 搞清楚 了 ， 基因 是 遺傳 的 基本 單位 。 它們 是 存在 於 染色體 長長 的 ＤＮＡ 上 的 一個個 片段 ， 主要 負責 指導 各 種 蛋白質 的 合成 。 因此 ， 基因 是 具有 一定 功能 的 ＤＮＡ 片段 。 科學家 估計 ， 人類 的 二十三 對 染色體 上 ， 共 分佈 有 三 ～ 四萬 個 基因 。 但是 這些 基因 並 不 是 一 個 挨 著 一 個 整齊 地 排列 在 染色體 上 ， 而是 分散 地 分佈 著 的 。 我們 還 不 知道 這些 分散 地 分佈 著 的 物質 有 什麼 作用 ， 但是 相信 它們 一定 擔負 著 特殊 的 使命 。 一 個 人 所 擁有 的 全部 基因 稱為 基因組 ， 就 是 這樣 一 個 基因組 ， 決定 了 人類 有 著 遠遠 超出 其他 生物 的 智慧 ， 真 可謂 生物界 最 奇妙 、 最 複雜 的 基因組 。 基因組 是 如此 的 複雜 ， 以至於 在 人類 的 個體 之間 ， 雖然 只 有 不 到 一％ 的 基因 差異 ， 卻 足以 產生 千差萬別 的 個體 。 除了 環境 因素 外 ， 對於 人 的 胖 瘦 高 矮 ， 基因 起 著 重要 的 作用 ， 有時 甚至 是 決定 作用 。 ＤＮＡ 的 複製 是 非常 準確 的 ， 但 這 個 準確性 並 不 是 絕對 的 ， 比如 射線 、 化學 物質 等 一些 外界 因素 ， 都 會 使 ＤＮＡ 堿基 序列 發生 改變 ， 這 種 改變 稱為 突變 。 這些 突變 造成 了 ＤＮＡ 功能 的 改變 以及 決定 生物 性狀 的 蛋白質 的 變化 。 這些 變化 成 了 進化 的 原材料 ， 有些 突變 不利 於 生存 ， 另外 一些 突變 對 生命 的 持續 生存 和 繁殖 有利 ， 於是 被 保存下來 。 不同 的 物種 正 是 由 日積月累 的 突變 造就 的 。 另外 ， 除了 一些 基因組 非常 簡單 的 低等 生物 外 ， 在 同 一 物種 內 ， 幾乎 沒有 所有 基因 完全 一樣 的 兩 個 個體 。 一般 說來 ， 除了 突變 ， 造成 個體 間 基因 不同 的 重要 原因 就 是 有 性 繁殖 了 。 也就是說 ， 通過 精子 與 卵子 的 結合 ， 不同 來源 的 基因 重新 進行 了 組合 。 由 此 產生 的 後代 ， 既 不 完全 和 父親 相同 ， 也 不 完全 和 母親 相同 。 這 種 組合 的 方式 非常 多 ， 後代 中 基因 完全 相同 的 可能性 也 非常 小 。 精子 的 產生 就 是 一 個 很 好 的 例子 。 在 生成 精子 的 第一 次 分裂 時 ， 每 一 對 染色體 的 兩 條 染色體 隨機 進入 兩 個 子細胞 。 因為 每 兩 條 染色體 都 有 細微 的 差別 ， 在 理論 上 ， 爸爸 可以 產生 二 的 二十三 次方 ， 即 八三八八六○八 種 精子 ， 同樣 ， 媽媽 也 可以 產生 八三八八六○八 種 卵子 （ 雖然 實際 上 媽媽 一生 只 能 排出 四百 個 左右 的 卵子 ） 。 如果 這 對 夫婦 不 是 親戚 ， 也就是說 ， 他們 之間 沒有 完全 相同 的 染色體 ， 那麼 他們 得 平均 生育 七○三六八七四四一七七六六四 （ 八三八八六○八 × 八三八八六○八 ） 個 孩子 ， 才 能 有 兩 個 所有 基因 完全 相同 的 孩子 ， 而 這 個 數字 是 地球 總人口 的 一萬多 倍 ！ 有時 基因 還 會 在 不同 的 染色體 間 ， 進行 轉移 或者 發生 突變 ， 於是 前述 的 數字 還 會 擴大 。 因此 ， 除了 同 卵 雙生 的 雙胞胎 外 ， 就算 是 親生 的 兄弟 姐妹 ， 他們 的 所有 基因 也 不可能 完全 一樣 ， 更 不用說 萍水相逢 的 兩 個 人 了 。 ◎ＰＡＲＴ２ ‧ 神秘 的 遺傳 現象 玉米 夫人 麥克琳托克 在 玉米粒 複雜 的 色彩 變化 研究 中 發現 ， 使 玉米粒 著色 基因 在 某 一 特定 代 上 會 「 拉斷 」 ， 這時 的 玉米粒 就 沒有 了 原來 的 顏色 。 有 這樣 一 種 變異 現象 ： 有 少數 「 調皮 」 的 基因 會 發生 跳動 。 在 人們 的 想像 中 ， 基因 在 染色體 上 的 位置 應該 是 固定 不變 的 ， 但是 事實 上 ， 它們 非常 活潑 ， 可以 在 同 一 染色體 上 跳來跳去 ， 也 可以 在 染色體 之間 跳來跳去 ， 這 種 基因 中 的 「 流浪 者 」 被 叫做 「 轉座子 」 。 這 種 現象 是 首先 由 美國 女 科學家 麥克琳托克 正確 地 加以 解釋 的 。 所謂 的 「 玉米 夫人 」 ， 就 是 人們 對 這 位 終身 未 嫁 ， 一輩子 與 玉米 打交道 的 女 科學家 的 尊稱 。 一九八三年 ， 麥克琳托克 八十一 歲 時 ， 榮獲 了 諾貝爾 生理學 和 醫學獎 。 一九○二年 ， 麥克琳托克 生 於 美國 哈特福德 。 一九一九年 考入 康奈爾 大學 主攻 植物學 ， 畢業 後 從事 植物 遺傳學 的 研究 工作 。 一九四四年 ， 由於 她 工作 出色 ， 被 選為 美國 科學院 院士 ， 成為 該 院 的 第三 位 女 院士 。 麥克琳托克 之所以 獲得 諾貝爾獎 ， 就是 因為 她 在 玉米 的 雜交 試驗 中 首先 發現 了 「 跳躍 基因 」 。 根據 不同 的 功能 ， 基因 可以 分為 幾 類 。 有的 基因 決定 蛋白質 中 氨基酸 的 排列 順序 ， 這 類 基因 稱為 結構 基因 。 例如 玉米粒 的 顏色 就 是 由 染色體 的 結構 基因 決定 的 。 麥克琳托克 在 對 玉米粒 複雜 的 色彩 變化 研究 中 發現 ， 使 玉米粒 著色 的 基因 在 某 一 特定 代 上 會 「 拉斷 」 ， 這時 的 玉米粒 就 沒有 了 原來 的 顏色 。 但 經過 幾 代 的 生長 後 ， 又 會 在 某 一 代 的 染色體 上 重新 出現 ， 使 結出 的 玉米粒 的 顏色 發生 變化 ， 這 說明 原來 「 拉斷 」 的 基因 又 被 「 接上 」 了 ， 如同 基因 從 一 代 跳到