詹姆斯•杜威•沃森
探究DNA结构20世纪50年代早期,沃森与克里克结成研究伙伴,共同探究DNA结构。他们并不是最早开始研究DNA的科学家,但他们很快就挤入了竞争解决该问题的科学家行列。沃森与克里克每天碰面几小时讨论研究方法,根据威尔金斯实验室的结晶学实验结果,他们用珠子、铁丝和纸板制作出了DNA分子的三维模型。1953年,他们将自己的研究成果发表在英国期刊《自然》(Nature)上。他们赢得了破解DNA结构之争的胜利,找出了构建生命的基本模块。
双螺旋结构沃森和克里克的模型显示,DNA分子是一个双螺旋结构。这一结构本身也说明了DNA是如何进行复制的。DNA的结构就像两股盘旋的螺旋梯,梯子的横档由相互交替的碱基对组成。在细胞分裂的过程中,DNA的两股螺旋梯会从中分来,以原来的碱基对序列为模版制造出一模一样的新梯状结构。通过这种方式,遗传信息便可传递给后代。
1968年,沃森加入位于纽约长岛的冷泉港实验室的定量生物学分部(Cold Spring Harbor Laboratory of Quantitative Biology),此后培养了一批遗传学事业的接班人。他曾著有《基因分子生物学》(The Molecular Biology of the Gene,1965),该书被广泛使用为分子生物学教科书。他与别人的合著作品有《细胞分子生物学》(The Molecular Biology of the Cell,1983)。此外,他在许多科学问题上的直率批判也广为人知,还曾在他的1968年的回忆录《双螺旋》(The Double Helix)中坦言与他合作过的科学家们,该书主要回顾了他与克里克长达二年的合作研究。
沃森是家中独子,父亲是詹姆斯•D•沃森(James D.),母亲是琼•沃森(Jean Watson,原姓米歇尔Mitchell)。从小他便喜欢观察鸟类,曾在贺拉斯•曼恩语文小学(Horace Mann Grammar School)和南海岸高中(South Shore High School)等几家芝加哥公立学校就读。沃森在学业上表现出众,曾在20世纪40年代参加过流行广播节目“聪明孩子”(Quiz Kids)。1943年,他高中毕业,两年后进入了芝加哥大学实验学院学习鸟类学。起初,他想成为一名鸟类学家、在野生动植物保护区工作,但四年后他获得动物学学士学位后,他的兴趣转向了遗传学,并渴望“了解基因是什么样的”。
其它信息此后沃森凭借一份奖学金进入地处布隆明顿(Bloomington)的印地安纳大学(Indiana University)深造,并在意大利细菌学家萨尔瓦多•爱德华•卢瑞亚(Salvador Edward Luria)的指导下撰写博士论文,当时他研究的是X光对抗菌素(或噬菌体)繁殖的影响。1948年夏天,沃森与卢瑞亚前往冷泉港实验室访问,这是他第一次拜访那里的研究人员,并且还参加了在该实验室为期三周的课程,老师是德国生物学家马克斯•德尔布吕克(Max Delbrück)。马克斯曾发表过一篇具有里程碑意义的抗菌素遗传学文章。1950年,沃森取得博士学位,在随后的一年里,他凭借国家研究理事会(National Research Council)学者助学金在哥本哈根大学(University of Copenhagen)研究DNA生物化学。
1951年春天,沃森前往参加意大利那不勒斯(Naples)举行的一场学术会议。在这次会议上,来自伦敦国王学院实验室(King's College Laboratory)的基因学研究人莫里斯•威尔金斯(Maurice Wilkins )发表演讲,介绍了他将X光用在DNA研究的工作成果,并且展示了使用该技术时所拍摄的一张照片。威尔金斯的发言对沃森产生了重大影响,点燃了他在这一课题上的强烈兴趣。不久后,他听说了莱纳斯•卡尔•鲍林(Linus Carl Pauling)的蛋白质局部结构模型,受到了极大启发,也因此沃森特意安排自己前往协助英国剑桥卡文迪什实验室的约翰•考德瑞•肯德鲁(John Cowdery Kendrew),以向其学习蛋白质结构。