现代生物学的建立

现代生物学的建立

核酸是另一种重要的生命物质，它的发现比蛋白质要晚约30年。

1869年，瑞士的年轻科学家米歇尔（J.Miescher）在用胃蛋白酶水解脓细胞时，获得一种不同于蛋白质的含磷物质，经过显微镜分析，他称这种含磷物质为“核质”。不久，有人发现“核质”呈酸性，又由于它主要来自细胞核，故称它为“核酸”（蛋白质与核酸复合体）。

这是科学史上公认的最早发现核酸的事实。

后来，科学家们进一步将核酸和蛋白质分离，得到纯粹的核酸。

19世纪末和20世纪初，米歇尔、科塞尔等人先后对核酸的化学成分进行了分析，证明了核酸主要由4种不同的碱基以及磷酸和糖组成。

1910年前后，以科塞尔（A.Kossel）的学生列文（P.Levelle）为首的一批科学家，在美国系统地研究了核酸的化学结构。他们发现核酸中所含的糖不是普通的“六碳糖”，而是“五碳糖”，即“核糖”。所以核酸又称为“核糖核酸”。

1929年，列文等人又发现有的核酸分子中的核糖脱掉一个氧原子，有的则没有。这是人类首次发现“脱氧核糖核酸”。从此，核酸被区分为“脱氧核糖核酸（DNA）”和“核糖核酸（RNA）”。

列文从1930年开始研究核酸的结构，他和助手们设法局部地水解核酸，终于成功地得到了一系列的核苷酸。它们相当于蛋白质水解得到的氨基酸，是组成核酸的基本单位。

核酸就是由这些核苷酸连接起来的生物高分子。

由于列文等人当时的分析方法不够精确，得出了核酸中4种碱基含量相等的结论，因而推导出“四核苷酸假说”。这个“假说”一直统治了核酸结构研究约20年。这一错误的结论，阻碍了有关核酸的功能与结构的研究，让人们一直以为生命信息的载体是蛋白质。

直到20世纪40年代，核酸的遗传功能得到证明后，学术界才又掀起核酸结构研究的热潮，最终导致分子生物学的建立。

1937年，伟大的物理学家德尔布吕克放弃了原核物理学的研究方向，来到美国转行研究遗传学，决心重新学习做一个生物学家。后来他真的成为了一个伟大的生物学家。

1944年，化学家薛定谔写了一本《生命是什么》的小册子，轰动一时，影响了整整一代人。人们高度评价它是“唤起生物学的小书”。

1952年，英国生物化学家托德（T.Todd）提出列文的“假说”给核酸的研究带来了混乱。与此同时，英国剑桥大学物理学家布拉格父子，拍摄了大量清晰的生物大分子晶体X射线衍射照片。

美国化学家鲍林提出了肽键由于氢键作用而呈现螺旋形的理论。

1953年4月25日，在英国著名的《自然》科学刊物上，以一个版面位置的狭小篇幅，登载了美国科学家詹姆斯·沃森（J.Watson）和英国科学家弗朗西斯·克里克（F.Crick）两人在英国剑桥大学合作研究的成果——《关于DNA双螺旋结构的分子模型》。

这是人们见到的篇幅最短的一篇论文，然而影响却十分巨大。他们发现了支配所有细胞和生命模式的化学物质——脱氧核糖核酸的构造，被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，成为分子生物学诞生的标志。

沃森是动物系毕业生，克里克是学物理的。他们两人在薛定谔《生命是什么》一书的影响下，转向研究生命科学领域，最终做出了惊人的成绩。

沃森和克里克的“DNA分子模型”证实：由于DNA的特殊结构，使它成为生命遗传信息的载体。

沃森和克里克的研究成果，打下了现代生物学的基础。为此，他们两人同时获得了1962年的诺贝尔奖。