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如果要评选生命科学史上最伟大的成就，相信不会有第二个答案。1953年4月25日，在这一天，詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）发表了那篇注定要名留青史的论文：Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid（核酸的分子结构——DNA的结构）。
从这一天开始，人类终于知道了DNA的双螺旋结构，从此开启了分子生物学时代，人们阐明了遗传物质的构成和传递途径。在此后短短的几十年里，人类破解了一个又一个生命之谜。攻克癌症、摆脱遗传病...曾经那些遥不可及的梦想也在变得触手可及。
而这一系列伟大的成就，都要从肺炎开始说起。
细菌性肺炎长期困扰人类，在抗生素应用以前，肺炎一度被认为是“人类死亡的罪魁祸首”。时至今日，全世界每年也有上亿人感染肺炎，每年有近百万5岁以下儿童死于肺炎。
1881年，美国细菌学家George Sternberg（1838-1915）和法国细菌学家巴斯德分别发现肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniae）。
肺炎双球菌，又叫肺炎链球菌，有两种类型，一种是菌体无荚膜的粗糙型（R型），R型是非致病性的，另一种是菌体有荚膜的光滑型（S型），S型会导致人类肺炎。
肺炎双球菌转化实验
1928年，英国生物学家弗雷德里克·格林菲斯（Frederick Griffith，1879-1941）通过实验发现了一个很有意思的结果，当非致病型肺炎双球菌（R型）与热灭活的致病型肺炎双球菌（S型）混合，就会形成致病型菌株。这表明热灭活的致病菌株中释放出了遗传物质，可以导致非致病菌向致病菌的转化。但这个遗传物质是什么，依然不能确定。
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Frederick Griffith
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Griffith的肺炎双球菌实验
Avery的惊人发现
Frederick Griffith转化实验之后，科学家一直想确定完成转化的究竟是哪种物质。
直到1944年，美国微生物学家奥斯瓦尔德·艾弗里（Oswald Avery，1877-1955）和他的同事Colin MacLeod (1909–1972)、Maclyn McCarty (1911–2005)通过实验发现DNA是Griffith转化实验的关键，证实有活性的遗传物质是DNA。
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Avery、MacLeod和McCarty
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Avery等人发表在JEM杂志的论文
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Avery等人确定DNA是遗传物质的实验
Avery等人这个仔细而精确的实验被认为是二十世纪最重要的生物学实验，可以说改变了现代生物学，然而Avery直到1955年去世，也未获诺贝尔奖，这也是被公认的诺贝尔奖最著名的过失，诺贝尔奖委员会也专门在官网解释并表达遗憾和后悔。当然，Avery的伟大并不需要一座诺奖来证明。
噬菌体实验
Avery等人的实验已经证实了DNA是遗传物质，但当时人们依然倾向于结果复杂多样的蛋白质才是遗传物质，因此Avery的实验在当时并没有得到应有的承认。
1952年，阿尔弗莱德·赫尔希（Alfred Hershey，1908-1997）和他的学生玛莎·蔡斯（Matha Chase，1927-2003）通过同位素标记的T2噬菌体增殖实验，证实DNA才是遗传物质。这一实验结果很快被人们普遍接受，甚至被当成了DNA是遗传物质的最后证明。
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Hershey和Chase
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Hershey和Chase发表在 J Gen Physiol 杂志的文章
T2噬菌体培养在含有32P（磷的放射性同位素）的培养基中，使这些噬菌体体内的DNA含有放射性元素（磷存在于DNA中）。接着将噬菌体用来感染细菌，再将细菌与噬菌体外壳利用离心机分离。最后发现放射性元素存在于受感染的细菌体内。
将噬菌体培养在含有35S（硫的放射性同位素）的培养基中，使这些噬菌体体内的蛋白质含有放射性元素（硫存在于蛋白质中），接着将噬菌体用来感染细菌，再将细菌与噬菌体利用离心机分离。最后发现放射性元素存在于噬菌体外壳中。
由于噬菌体会将本身的遗传物质植入细菌体内，因此这一系列的实验结果显示，DNA才是这些噬菌体的遗传物质，而蛋白质则无此功能。
图片T2噬菌体结构
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Hershey和Chase的噬菌体实验
1969年，阿尔弗莱德·赫尔希、Max Delbrück、Salvador Luria三人因发现病毒的复制机理和遗传结构而获得诺贝尔生理学或医学奖。
DNA双螺旋结构
1951年，年仅23岁的詹姆斯·沃森（James Watson，1928- ）博士毕业后前往英国剑桥大学卡文迪什实验室进修，沃森在这里遇到了正在准备博士论文的弗朗西斯·克里克（Francis Crick，191