2000年6月26日，在人类发展的史册上是永远值得纪念的日子。由美、英、德、日、法和中国等国千余名科学工作者，经过近10年艰苦卓绝的工作，绘制出的第一幅人类基因组工作草图，在这一天公布于世了。这一庞大的科研项目，合作国家之多，参与人数之广，在科学研究领域是前所未有的。这一复杂系统工程研究的成果，标志着人类基因组遗传密码已基本破译。人类对于自身的了解和认识，从此揭开了崭新的篇章。
人们对于遗传现象的认识，可以说由来已久。“种瓜得瓜，种豆得豆”真可谓一语中的，这是人们对于遗传现象一种非常朴素的表达。随着科学技术的发展，社会的进步，人类对于遗传现象的研究也在不断地深入。但是，遗传学真正作为一门独立发展起来的学科，却始于20世纪初期。尤其是作为遗传物质基因的发现，为遗传现象的深入研究增添了新的内涵，也给遗传学的发展带来了勃勃生机。
美国著名的生物学家沃森博士和英国杰出的物理学家克里克，经过多年的研究，于1953年4月提出了闻名于世的DNA双螺旋结构模型。他们指出，基因组的成分就是DNA分子。这样，基因的化学本质就一目了然了。遗传学的研究也从此步入了一个全新的阶段--分子遗传学发展的新时代。
沃森和克里克的发现，堪称现代生物学最重大的成就之一，完全可以与达尔文的进化论、孟德尔的遗传定律相媲美。
他们的这一重大发现，深刻地改变了传统遗传学的面貌，将遗传学的研究从细胞的水平，一下提升到了分子的水平，遗传学的研究开始旧貌换新颜，这为分子遗传学的建立和发展，奠定了有利的基础。
DNA是什么呢？这是人们非常关心的一件事情，也是近年来人们谈论最多的一个话题。DNA是“脱氧核糖核酸”英文名字的缩写形式。它是绝大多数生物体的遗传物质。当然，也有少数的生物，它们的遗传物质不是DNA，而是另外一种物质，称为核糖核酸，英文名字的缩写是“RNA”。
遗传物质的单元是基因，作为基因载体的染色体，它的主要成分就是DNA和组蛋白。我们通常所说的遗传信息就蕴藏在DNA分子中。DNA这种遗传物质，在亲代和子代之间具有连续性，它携带着亲代的全部基因，控制着子代的生长发育。这就是“种瓜得瓜，种豆得豆”的秘密所在。由此人们不难看出，DNA这种物质，在遗传中扮演着多么重要的角色。
因此，关于DNA结构、性质及其功能的研究，是分子遗传学中一项基础工程。
早在19世纪60年代，瑞士一位化学家米歇尔，就在细胞核中观察到一种前人还不曾知道的物质，这种物质里面含有丰富的磷，当时取名为核酸。到了20世纪初期，人们经过反复研究发现，核酸普遍存在于动植物的细胞中。按照核酸的结构，它被划分为两大类：一类是核糖核酸（RNA）；另一类是脱氧核糖核酸（DNA）。这两类核酸的化学成分几乎是一样的，它们之间仅存在着一些微小的差别。然而，正是由于在化学结构方面它们表现出来的这微小差异，使得它们在生物功能方面，却表现出很大的不同：
首先，DNA几乎全部存在于染色体上，而染色体只存在于细胞核内；RNA则不一样，它存在于细胞核的外部，位于原生质中。
其次，DNA分子基本结构的单元是脱氧核苷酸，它含有碱基、磷酸和脱氧核酸。其中的碱基有四种，它们分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（C）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。
DNA分子的功能主要表现在两个方面：一个是自我催化功能--通过亲代DNA分子严格的碱基顺序的复制，把产生的遗传信息传给下一代；另一个功能是异体催化作用--DNA分子通过控制或主导有机体一系列的生化反应，将遗传信息表达出来。
这些遗传功能，DNA分子是怎样完成的呢？为了揭开其中的奥秘，人们需要对DNA分子的内部结构进行深入的研究。不仅要知道DNA分子的化学组成，而且还需要详细探索DNA分子在三维空间的结构特征。只有这样，才能够很好地认识遗传信息传递过程的物理基础。
对DNA分子结构的研究，X射线发挥了非常重要的作用。前面我们曾经谈到过，布拉格父子在X射线研究方面取得了很大的成就。后来，在X射线晶体衍射的基础上，他们又创立了X射线晶体学。运用这套比较完整的结构分析理论和方法，人们成功地测定了一些相当复杂的分子的结构。
这些基础性的工作，为揭开DNA生物大分子内部结构的秘密，提供了有利的条件。
科学研究如同接力赛跑，在前人工作的基础上，人们又开始对X射线在DNA分子中的衍射图像进行了分析。经过了十几年的努力，人们终于搞清楚了DNA分子在三维空间的结构图像。
