DNA结构的发现
在20世纪初，英国生物化学家弗雷德里克·格里菲斯和奥利弗·赫尔维茨等人首次提出DNA（脱氧核糖核酸）是遗传物质的候选者。然而，他们并没有直接观察到DNA的结构。在1943年，美国物理学家林恩·奥斯本和马克斯·德尔布吕克发表了一篇重要论文，提出了一个关于如何从X射线衍射中解析大分子结构的理论。他们预测，如果可以通过X射线衰变来测定DNA分子的晶体单位细胞大小，那么就能揭示出DNA的三维形状。
突破性发现：螺旋模型
1953年4月25日，是科学史上一个重要日子。当时，詹姆斯·沃森和弗朗西丝·克里奇被邀请访问伦敦国王学院，以便与罗素及其他研究人员会面。在这个会议上，他们向罗素展示了他们对蛋白质结构研究的一些想法。之后不久，在一次偶然机会下，他们得到了访问剑桥大学癌症研究所，并且获得了利用该研究所中的设备进行X光衍射实验的机会。这段经历为他们后来的突破性工作打下了基础。
X射线衍射技术
为了了解碱基对之间相互作用以及它们如何排列成长链，从而形成双螺旋，我们需要使用一种能够捕捉这些微小粒子的方法。X射线衍射是一种强大的工具，它利用高能量X光来分析物质内部原子或分子的排列方式。这项技术依赖于波动理论，即所有粒子都表现出波动性，这使得我们能够以某种程度上“看到”原子的分布。
双螺旋模型与遗传信息存储
沃森-克里奇双螺旋模型如同一座桥梁，将理解生命过程与物理学联系起来。当我们谈论遗传信息时，我们实际是在讨论这条由四个不同的碱基组成的大型分子——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶——如何编码生命现象。此外，还有另一种类型的大分子—RNA（ribonucleic acid），它既是遗传信息载体，也参与蛋白质合成过程，这一点对于理解生命过程至关重要。
后续研究与应用
自从1970年代末开始，对人类基因组进行全序列测定的项目以来，对人类基因组这一庞大的数据库所做出的贡献已经无限扩展了我们的知识边界。不仅如此，这一进步还导致了一系列新的治疗方法，如针对特定疾病设计药物，以及通过基因编辑技术修改人类基因组。本文内容虽然聚焦于科普，但也反映出科学探索不断推进带给我们的惊喜和挑战。
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