เมื่อวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2496 เจมส์ วัตสันและฟรานซิส คริก ซึ่งทำงานในหน่วย ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการคาเวนดิช เมืองเคมบริดจ์ ได้ตีพิมพ์จดหมายสั้นๆ ในนิตยสาร มันอธิบายโครงสร้างเกลียวสองสายที่น่าทึ่งสำหรับ DNA ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ชีวภาพที่ประกอบขึ้นเป็นวัสดุทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต รายละเอียดเชิงโครงสร้างของแบบจำลองได้แนะนำกลไกที่สารพันธุกรรมจะจำลองตัวเองในทันที
นอกจากนี้
ในการสร้างแบบจำลอง วัตสันและคริกได้รับความช่วยเหลือจากความรู้ล่วงหน้าเกี่ยวกับข้อมูลเอ็กซ์เรย์ที่โรซาลินด์ แฟรงคลินและมอริส วิลกินส์ได้รับจากคิงส์คอลเลจลอนดอน ผลลัพธ์เหล่านี้ และข้อมูลเพิ่มเติมและเหตุผลที่สนับสนุนโครงสร้างเคมบริดจ์ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ฉบับเดียวกัน
แบบจำลองเกลียวคู่เป็นกุญแจสู่ความเข้าใจโดยละเอียดว่าเซลล์ที่มีชีวิตสามารถสร้างสำเนาของตัวเองได้สองชุดได้อย่างไร เป็นปัจจัยหลักในการปฏิวัติครั้งใหญ่ทางชีววิทยาที่ครอบงำวิทยาศาสตร์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เช่นเดียวกับที่การปฏิวัติทางฟิสิกส์ได้ครอบงำในครึ่งแรก
ในห้องปฏิบัติการเดียวกัน และเพียงไม่กี่เดือนต่อมา ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ครั้งที่สองก็เกิดขึ้น ผลกระทบไม่เกิดขึ้นในทันที ผลกระทบของมันต่อวิทยาศาสตร์ชีวภาพก็ไม่น้อยไปกว่ากัน นี่คือการค้นพบของ ซึ่งเป็นเทคนิคที่โดยหลักการแล้วจะทำให้สามารถกำหนดระยะของการสะท้อน
ของรังสีเอกซ์จากผลึกโปรตีน จากนั้นจึงคำนวณโครงสร้างที่มีความละเอียดสูงสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่มากเหล่านี้ หลังจากทำงานต่อไปอีก 7 ปี จอห์น เคนดรูว์และเปรุตซ์สามารถใช้แนวทางนี้เพื่อกำหนดโครงสร้างของไมโอโกลบินและเฮโมโกลบินได้ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การวิเคราะห์โครงสร้างด้วย
รังสีเอกซ์ของโมเลกุลโปรตีนเหล่านี้และโมเลกุลโปรตีนอื่นๆ อีกหลายพันโมเลกุลได้ช่วยให้เราเข้าใจรายละเอียดทางเคมีของปฏิกิริยาทางชีววิทยา รากฐานทางชีววิทยาและการแพทย์สมัยใหม่ทั้งสองนี้ ได้แก่ โครงสร้างดีเอ็นเอและโครงสร้างโปรตีน ได้รับการยอมรับในปีเดียวกัน (พ.ศ. 2505)
จากการมอบ
รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์แก่วัตสัน คริก และวิลกินส์ และรางวัลโนเบลสาขาเคมีแก่ เปรุตซ์และเคนดรูว์ แฟรงคลินเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งในปี 2501 ด้วยอายุเพียง 37 ปี คุณลักษณะที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่งของการค้นพบเหล่านี้คือ ทั้งสองสิ่งถูกสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการคาเวนดิช
ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ ภายใต้การนำของ เจ.เจ. ทอมสัน และจากนั้น เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด คาเวนดิชมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์ในช่วงหลายปีก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง แต่เหตุใดงานในสาขาใหม่ของการวิเคราะห์รังสีเอกซ์ของโครงสร้างชีวโมเลกุลจึงก้าวหน้า
ในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ คำตอบอยู่ในสองทิศทาง ที่ชัดเจนยิ่งขึ้นคือความแข็งแกร่งของฟิสิกส์เชิงทดลองในเคมบริดจ์ ซึ่งเริ่มขึ้นในช่วงหลังของศตวรรษที่ 19 สิ่งนี้ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมทางปัญญาที่วิลเลียมและลอว์เรนซ์ แบรกก์ (พ่อและลูก) ได้รับการฝึกฝน และที่ซึ่งลอว์เรนซ์ แบรกก์ ในระดับปริญญาตรี
และจากนั้นเป็นนักศึกษาวิจัย – มีความคิดแรกในปี 1912 ที่ทำให้พวกเขาคิดค้นเทคนิคการเอ็กซ์เรย์ การวิเคราะห์โครงสร้าง แม้ว่า จะค้นพบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ด้วยผลึกแล้ว แต่ เป็นผู้ค้นพบวิธีง่ายๆ ที่สามารถเข้าใจได้เป็นครั้งแรก นี่คือการสะท้อนโดย “ระนาบแบรกก์” ซึ่งเป็นแผ่นของอะตอม
ในทิศทางต่างๆ ของผลึกศาสตร์ที่สามารถเลี้ยวเบนอย่างมากในมุมที่กำหนดโดยการแยกระหว่างแผ่น เมื่อใช้วิธีการนี้ ทั้งสองสามารถคำนวณการจัดเรียงอะตอมของโซเดียมและคลอไรด์ที่แน่นอนในผลึกเกลือได้ สำหรับผลงานชิ้นนี้ อายุเพียง 24 ปี ได้แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ร่วมกับบิดาของเขา
ในปี 1915 ทั้งคู่ยังคงมีบทบาทอันทรงพลังในการก่อตั้งโรงเรียนสอนเอกซ์เรย์ที่สำคัญในอังกฤษ โดยต่อยอดจากการค้นพบครั้งแรกของพวกเขาและอีกหลายๆ ผลงานที่ตามมาที่พวกเขาทำ แต่ในขณะที่เหตุการณ์ก่อนหน้านี้สร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมซึ่งการค้นพบในปี 1953 สามารถเกิดขึ้นได้
แต่ความจริงแล้วเหตุการณ์เหล่านั้นขึ้นอยู่กับบุคลิกและการตัดสินใจของบุคคลจำนวนมาก การเผชิญหน้าโดยบังเอิญหลายครั้ง และสถานการณ์ที่บังเอิญ บ่อยครั้งในชีวิต ผลลัพธ์อาจมีทิศทางที่แตกต่างกันไปในหลายๆ ครั้ง ช่วงปีแรกๆ: วิลเลียม แบรกก์, เจ.ดี. เบอร์นัล และแม็กซ์ เปรุตซ์
วิลเลียม แบรกก์สำเร็จการศึกษาด้านคณิตศาสตร์ในเคมบริดจ์ในปี พ.ศ. 2427 และเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ในเมืองแอดิเลด ประเทศออสเตรเลียทันที ในปี พ.ศ. 2452 เขากลับไปอังกฤษเพื่อรับตำแหน่งเก้าอี้ที่เมืองลีดส์ ซึ่งเขายังคงทำงานเกี่ยวกับธรรมชาติของรังสีเอกซ์ต่อไป เขากลายเป็นผู้อำนวยการ
ในลอนดอน
ในปี พ.ศ. 2466 ซึ่งเขาดึงดูดนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ที่โดดเด่นบางคนที่สนใจในด้านรังสีเอกซ์ ในหมู่พวกเขาคือ ซึ่งทั้งคู่เพิ่งสำเร็จการศึกษาจากพวกเขาเริ่มสนใจในปัญหาของโครงสร้างโปรตีน อันเป็นผลมาจากการที่ขอให้จัดทำแผนภาพ X-ray ของขนสัตว์และผ้าไหมสำหรับการบรรยายที่เขาจะต้องบรรยาย
ย้ายกลับมาที่เคมบริดจ์ในฐานะวิทยากรด้านผลึกศาสตร์เชิงโครงสร้างในปี 1927 โดยทำงานในห้องที่ทรุดโทรมสี่ห้องซึ่งต่อมาถูกทุบทิ้งเพื่อหลีกทางให้กับปีกออสตินของคาเวนดิช ในปี พ.ศ. 2474 เขาได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็นผู้ช่วยผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยด้านผลึกศาสตร์ ซึ่งขณะนั้นเป็นแผนกย่อย
ของคาเวนดิช แม้ว่ากลุ่มของเขาจะยังคงอยู่ในห้องเดิมเช่นเดิม ความสนใจหลักทางวิทยาศาสตร์ของ เริ่มแรกอยู่ที่โครงสร้างอะตอมของผลึกของโลหะและแร่ธาตุ จากนั้นเป็นของฮอร์โมนและสเตอรอล และกรดอะมิโนบางชนิดซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน ที่ดีที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยแสงสะท้อนจะขยายออกไปถึงความละเอียด 2-3 Å สิ่งเหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ร่วมกับในปี 1938
