生命的终极奥义
如果说起双螺旋，你会想到什么？一段旋转楼梯、一根大麻花……当然，我这里想强调的是，双螺旋是复杂生命设计中最精妙的呈现，即我们DNA的结构。
你的空间想象能力如果足够好，请脑补一下：把一段铁轨沿着中线扭一下，就得到了一段双螺旋。这两条铁轨，我们称之为脱氧核糖-磷酸骨架，而中间的每一条枕木，则是由可配对的两个碱基（腺嘌呤必须与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤必须与胞嘧啶配对）通过氢键连接而成的。不要小看配对这个词，正是因为这种匹配的专属特异性，才使得遗传可以高保真发生，才使得生命语言得以高效率传递。
生命的本质是化学，化学的本质是物理。DNA作为生命的遗传物质，从形成的那一刻开始就呈现双螺旋结构，无比精巧、无比合理、无比美妙，然而这个地球上的生命是在几十亿年后才知道的。如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。物理大神牛顿讲的这句话同样适用于生命科学。
1859年，达尔文已经知道了物竞天择，但还远远不知道其物质上的实证；
1865年，孟德尔已经发现了遗传变异，但还远远不知道其还原论的演绎；
1871年，米歇尔已经提纯出核酸，但还远远不知道这就是遗传物质的本体；
1909年，约翰逊已经提出了基因一词，但它还仅仅是一个高度凝练的概念；
1911年，摩尔根已经提出了染色体遗传理论，但还不知道遗传物质是核酸还是蛋白质；
1944年，薛定谔已开始从物理的角度思考生命是什么，并尝试从核酸中找到第五种力；
1944年，埃弗里通过肺炎双球菌实验确证了DNA是遗传物质，但还不知道其分子基础；
1952年，鲍林已经抢先提出了DNA三螺旋结构，然而发表后被证明错误；
……
这一众巨人们的肩膀，都为1953年4月2日关于双螺旋结构的伟大发现奠定了基础。
某些特殊的时间节点，使人们对世界的认知产生了质的变化。1953年4月1日，当时人类还不知道DNA的结构，但到了第二天，当世界顶级学术刊物《自然》接收由詹姆斯·D.沃森（也即本书作者）、弗朗西斯·克里克以及莫里斯·威尔金斯联合署名，题为DNA双螺旋结构的科研论文投稿后，人类的认知则将被改变。值得一提的是，这篇文章从投稿、审阅到出版仅仅用了23天，这个创纪录的效率，从另一个角度证明了这件事情的伟大意义。（必须一提的是，这个发现还必须感谢一位卓越的女性科学家罗莎琳德·富兰克林，正是她关于双螺旋的51号照片一张史上最清晰的DNAX射线衍射照片才启发上面几位诺贝尔生理学或医学奖的获得者得出了正确结论，而她本人则因卵巢癌英年早逝，无缘诺奖……）那一刻之后的70年，围绕着DNA基本结构，全世界众多最聪明的脑子逐步向生命科学领域汇集，而生命世纪的大幕也徐徐拉开。
1958年，弗朗西斯·克里克提出了中心法则，从而理顺了从DNA到RNA再到蛋白质的关系；
1970年，吴瑞发明了引物延伸并将其应用于DNA测序，启发了桑格后续研发出测序技术；
1975年，桑格发明了第一个被广泛应用的DNA测序方法双脱氧终止法，人类基因组解密在技术上有了坚实的依托；
1983年，穆利斯发明了聚合酶链式反应（PCR），使得微量DNA可被大量扩增，使如今耳熟能详的核酸检测成为可能；
1985年，美国ABI公司发明了第一台DNA自动测序仪Prism310，从而为大规模基因测序做好了工程化的准备；
1990年，人类基因组计划（HGP）启动，并于2003年完成，美、英、日、德、法、中六国参与，花费38亿美元，华大基因代表中国完成其中1%的测序任务；
2005年，高通量测序技术横空出世，测序通量指数级增加、成本指数级下降，使得人人基因组得到测序成为可能；
2015年，中国第一台测序仪BGISEQ-500由华大集团研制成功，自此中国测序技术逐步领先世界；
2022年，华大研究院的时空组学技术首次实现了细胞内DNA的空间定位，这一超高分辨率的成像技术使得人们对DNA的工作状态一览无余；
……
每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。关于DNA研究的故事实在太多，原谅本人才疏学浅且笔墨有限，不能一一铺叙。而围绕DNA的科学发现、技术发明、产业发展也正如其结构一般螺旋式上升，不断地为人类的生命科学和生物技术产业贡献力量。种种精彩，尚请翻看本书，必然开卷有益。可以确定的是，这些故事还在继续，而且会越来越精彩！
请允许我用这篇发表于1953年4月25日的伟大而精悍的论文中最美妙的一句话结束此篇：It has not escaped our notice that the speci?c pairing wehave postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the geneticmaterial.（我们已注意到，我们所提出的特殊配对模式，提供了一种可能的遗传物质的复制机制。）
这就是双螺旋之于生命的终极奥义。
是为序。
[中文版序]
致中国读者的一封信
亲爱的中国读者：
获悉《双螺旋（插图注释本）》即将在中国出版，我十分欣喜。这本书主要讲述了60多年前我和弗朗西斯·克里克发现DNA双螺旋结构的故事。我希望中国读者在阅读本书的过程中，可以体会到当时我和克里克曾经感受过的那份快乐和兴奋，当然，也包括那份沮丧。
人类基因组计划的成功是继DNA双螺旋结构发现之后的又一重大成就。破译人类的全部遗传密码，可谓是号称本星球上最智慧生物的人类在文明史上第一次深刻而又精准地理解了生命的本质。如果把生命比作长城，发现DNA双螺旋结构就相当于深入理解了构筑起生命奇迹的砖石，而人类基因组计划则相当于清点了长城上的每一块砖石。然而，我们并未止步于此。
最重要的是，我们必须解决一些更有趣的问题。例如：生命的整体结构到底是什么样的？生命如何得以运行？生命的砖石如何构建起了生命的长城？我认为，这些问题的答案不仅会对科学界产生重要影响，对于整个人类而言也意义非凡。在解决这些问题之后，未来可能会远远超出我们的想象：癌症将不再是令人闻之色变的绝症；人与人之间的差异将被更好地理解和尊重；而那些颐养天年的长寿者也将不再罕见。
人类基因组计划的成功是各国科学家通力合作的结果，其中也包括了中国科学家的倾力协作。与人类基因组计划一样，后基因组学时代的研究也需要展开更为广泛的国际合作和更为长期的艰辛探索。而中国近年来涌现出的杰出人才、强大的经济实力和灿烂的文化遗产都使我相信，你们一定能够在这项挑战中发挥出更重要的作用！
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