生化學派給基因的生物化學功能勾畫了一個粗略的輪廓。但在物理學家眼裡，是結構決定著功能，對結構了解得越精細，則從其中推導出功能信息的可能性就越大，準確性越高。這就是當時概念尚未十分明確但氣氛卻非常濃郁的還原論。
基本介紹
- 中文名：結構學派
- 根據地：劍橋大學的卡文迪什實驗室
- 成功模型產地：美國
- 最終成功時間：1953年
結構學派科學事件
結構學派的根據地是英國劍橋大學著名的卡文迪什實驗室。1937年，勞倫斯·布拉格（Lawrence Bragg）爵士接替剛去世的盧瑟福，擔任該室的第四任首席教授。勞倫斯·布拉格與他的父親威廉·亨利·布拉格一起，套用X光衍射法研究晶體的結構，提出有名的布拉格公式。早在1915年當他25歲時，就與他的父親共同榮獲了諾貝爾物理學獎。
蛋白質分子結構早期研究
在布拉格的領導之下，卡文迪什實驗室聚集了一批從事蛋白質晶體學研究的科學家，其中有貝納爾（J.D.Bernal）、佩魯茲（M.Perutz）和肯德魯（J.Kendrew）等。
一個蛋白質分子由一條到幾條肽鏈組成。肽鏈是由許多不同胺基酸分子縮水而生成的長鏈。這些長鏈很清確地摺疊起來，構成各種各樣的形態，如近球狀的、纖維狀的，等等。這些摺疊往往要經過好幾次，猶如一個很長的彈簧或軟髮夾，必須進一步摺疊才能放入工具箱或化妝盒一樣。
布拉格小組早初得出的蛋白質分子結構模型，是一個錯誤的模型。他們犯錯誤的原因是，把所有模型都做成了整數倍軸，即一個螺旋中包含著整數個胺基酸單位。這大概是畢達哥拉斯（公元前6世紀的希臘數學家）主義的幽靈（數的隱喻的形上學）在作怪。
研究後期取得成功
成功的模型卻在美國產生了。泡林（L.Pauling）當時是加州理工學院的教授。他最先將量子力學套用於化學鍵的研究，得出關於有機化合物分子結構的“共振論”，榮獲1954年的諾貝爾化學獎。當時，他正領導著一個很有才華的研究小組，套用有機化學理論研究生命現象。泡林在構建蛋白質分子的結構模型時，並不試圖讓螺旋軸整數倍化，而是任其自然地摺疊。按泡林模型，每螺旋包含3.6個胺基酸，這就是有名的蛋白質α螺旋模型。泡林把這一模型與當時已知的一些多肽鏈的X射線衍射圖進行了比較，發現能很好地符合。他們的成果發表在1951年《美國科學院院刊》上。後來，大量的證據充分證明了泡林α螺旋模型的正確性。
兩年之後，1953年，兩位青年科學沃森（J.D.Watson）和克里克（F.H.C.Crick）套用類似的方法建立了脫氧核糖核酸（DNA）分子結構的有名的雙螺旋模型。DNA作為基因的化學本質也已在1944年得到證明。這時候，信息學派、生化學派和結構學派開始合流，相互融合，終於將基因研究推向分子水平，推動了分子遺傳學的誕生和發展。
