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1953年Watson和Crick阐明DNA分子双螺旋结构，1964年Nirenberg和Khorana破译“遗传密码”1953年4月25日，JamesWatson以及FrancisCrick在Nature发文表示他们找到了一种可能的DNA结构。在这篇只有一页多的paper之中，Watson和Crick给出了改变整个生物界的一个图片：DNA双螺旋结构。从那时起，开启了生物学的新纪元，找到“遗传物质可能的复制机制”，并且促进了五十年后人类全基因组的序列的完成。其实直到那个时候，生物学家也没有完全信服DNA是遗传物质这一说法，很多科学家仍然认为蛋白质作为遗传物质更有说服力，但是也有一些科学家揭示了DNA是遗传物质。比如，1944年，加拿大-美国医学研究人员OswaldAvery和他的同事通过实验表明将有毒细菌的DNA转入无毒细菌菌株之后，使得后者产生了毒性。在1952年，生物学家AlfredHershey以及MarthaChase发现噬菌体病毒通过注射病毒DNA感染细菌。Watson，一个23岁的美国遗传学家在1951年的秋天到达了英国剑桥的卡文迪许实验室。他确信基因的本质是生物学的关键问题，而基因的关键是DNA。卡文迪许实验室是一个物理学实验室，同时也是一个医学实验室，由化学家MaxPerutz领导研究生物系统的分子结构。Perutz实验室当时在使用X-ray晶体学技术研究血红蛋白和肌红蛋白的结构。在他的研究组中有一个35岁的放弃了物理学重新在生物学领域接受“再教育”的研究生FrancisCrick，一个比起自己做实验，更乐于从别人的研究结果中得出理论结论的学生。由此，Watson找了他在DNA研究方面的真正的同盟。