根据原文文献及相关科学史书籍,对克里克(Crick F H C)提出的中心法则(central dogma)及其诠释的相关历史资料进行梳理,并就现行高中生物学教材对此部分内容的处理进行分析,以期在克里克极具前瞻性及预见性思想启发下,更好地理解中心法则.明确科学是一个发展的过程,沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的思路和方法,从而提高学生的生物学学科素养,增强科学探究的信心.

莫里斯·威尔金斯是DNA双螺旋结构发现者之一,与沃森和克里克分享了1962年诺贝尔生理与医学奖.尽管如此,科学界对他的关注甚少,甚至一度遭受争议与批评.本研究较为客观地介绍这位伟大科学家在DNA双螺旋结构发现历程中的贡献.

三螺旋核酸是在经典的沃森-克里克(Waston-Crick)氢键形成的双链核酸基础上,第三条寡核苷酸链以非经典的胡斯特(Hoogsteen)氢键嵌入到双链大沟(Major groove)中形成的超分子核酸组装体.在近年来发展的众多生物传感方法中,基于三螺旋核酸的生物传感平台凭借其快速、灵敏、简单、可逆等特点而备受瞩目.从生物传感器的角度,综述了三螺旋核酸生物传感器的类别与性质,分类评述了常见的三螺旋核酸生物传感器与三螺旋核酸传感元件的应用,并对三螺旋核酸生物传感器的发展前景进行了展望.

随着科技的进步和时代的发展,遗传学已成为生命科学研究领域中重要的基础核心学科.1866 年,孟德尔发表《植物杂交实验》,开启了经典遗传学研究的大门,其提出的遗传分离定律和自由组合定律迄今仍是不断被证明的经典定律.1953 年,沃森和克里克提出 DNA 双螺旋模型,开启了分子遗传学研究的大门.以 PCR 技术、DNA 重组技术、测序技术、基因编辑技术等为代表的一系列新技术和方法的不断发展和突破,更是让人们对于生命的理解进入了分子时代.正是源于遗传学研究及其相关学科研究成果的不断涌现,生命科学研究真正进入了一个高速发展的分子化和大数据化的全新时代.

DNA是细胞核中携带生物生长指令的遗传物质.1953 年,沃森和克里克提出 DNA 双螺旋结构模型,推动了遗传密码的复制、转录、转译等一系列生命功能的研究,也由此揭开了分子生物学的序幕.DNA 上的核苷酸序列最终决定了生命的遗传信息,而解析 DNA 序列则是研究生物生长发育、环境适应和疾病发生机理的核心基础.

遗传学(genetics)是探究生物遗传和变异规律的科学.从1866年孟德尔发表"植物杂交实验"论文,标志着经典遗传学的创立;到1953年沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型,开启了分子遗传学研究的大门;随着分子生物学的发展和多学科交叉融合,以 PCR 技术、DNA 重组技术、高通量基因组测序技术、基因编辑技术及生物信息大数据平台等为代表的一系列新技术和新方法取得飞速发展和革命性突破[1].现代分子遗传学已经发展成为生命科学和医学研究领域中最重要的基础性和前沿性核心学科之一.

生命科学是研究生命运动及其规律的科学.1838～1839 年,德国的施莱登和施旺分别提出动植物的细胞学说.1865 年,孟德尔发现了生物性状遗传的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,奠定了遗传学的基础.1953 年,沃森和克里克提出遗传物质 DNA 双螺旋结构模型,分子生物学序幕被揭开.20 世纪 70 年代,古老又年轻的发育生物学学科正式形成.在过去几十年中,生命科学各个学科不断交叉融合、互相促进,各项前沿技术不断创新,科学发现不断涌现,生命科学的发展迎来了蓬勃发展的局面[1].

基于剑桥访学录和文献研究法,从实证角度追踪DNA结构的发现者克里克的历史足迹.本文通过两位与克里克合作过的同事劳伦斯和布雷切尔的回忆,再次印证克里克在科学史上举足轻重的历史地位,续写克里克的科学人生.克里克根植实验、创新理论、治学求真和提携后进的科学精神与使命传承为现代科研工作者树立了热爱科学、献身科学、享受科学和尊重科学的典范.

生物界形形色色,生机勃勃,这些生命现象背后的本质是什么?自从1957年克里克揭开其面纱并提出中心法则后,人们方认识到遗传信息的传递,决定着生物的形态结构、行为生理、繁殖遗传等生命现象.后经科学家补充新的发现,形成了有"DNA复制""转录""翻译"和"逆转录" "RNA复制"五种过程的中心法则.

以沃森、克里克构建DNA模型的探索历程为主线,引导学生跟随科学家一起参与探索历程,通过循序渐进地搭建、修正、完善模型,感受科研过程的曲折以及获得成功的快乐,体验物理结构模型的构建方法,形成"DNA的结构与功能相适应"的生命观念,以培养学生的科学思维、科学探究能力以及合作学习的精神.