（二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段
這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金。DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；提出堿基配對是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，為認(rèn)識核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。在些期間的主要進(jìn)展包括：
遺傳信息傳遞中心法則的建立。
在發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)同時，Watson和Crick就提出DNA復(fù)制的可能模型。其后在1956年A.Kornbery首先發(fā)現(xiàn)DNA聚合酶;1958年Meselson及Stahl同位素標(biāo)記和超速離心分離實(shí)驗(yàn)為DNA半保留模型提出了證明;1968年Okazaki(岡畸)提出DNA不連續(xù)復(fù)制模型；1972年證實(shí)了DNA復(fù)制開始需要RNA作為引物；70年代初獲得DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶，并對真核DNA聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對DNA復(fù)制機(jī)理的認(rèn)識。
在研究DNA復(fù)制將遺傳信息傳給子代的同時，提出了RNA在遺傳信息傳到蛋白質(zhì)過程中起著中介作用的假說。1958年Weiss及Hurwitz等發(fā)現(xiàn)依賴于DNA的RNA聚合酶；1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA雜增色證明mRNA與DNA序列互補(bǔ)；逐步闡明了RNA轉(zhuǎn)錄合成的機(jī)理。
在此同時認(rèn)識到蛋白質(zhì)是接受RNA的遺傳信息而合成的。50年代初Zamecnik等在形態(tài)學(xué)和分離的亞細(xì)胞組分實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)微粒體（microsome)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的部位；1957年Hoagland、Zamecnik及Stephenson等分離出tRNA并對它們在合成蛋白質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的功能提出了假設(shè)；1961年Brenner及Gross等觀察了在蛋白質(zhì)合成過程中mRNA與核糖體的結(jié)合；1965年Holley首次測出了酵母丙氨酸t(yī)RNA的一級結(jié)構(gòu)；特別是在60年代Nirenberg、Ochoa以及Khorana等幾組科學(xué)家的共同努力破譯了RNA上編碼合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼，隨后研究表明這套遺傳密碼在生物界具有通用性，從而認(rèn)識了蛋白質(zhì)翻譯合成的基本過程。
上述重要發(fā)現(xiàn)共同建立了以中心法則為基礎(chǔ)的分子遺傳學(xué)基本理論體系。1970年Temin和Baltimore又同時從雞肉瘤病毒顆粒中發(fā)現(xiàn)以RNA為模板合成DNA的反轉(zhuǎn)錄酶，又進(jìn)一步補(bǔ)充和完善了遺傳信息傳遞的中心法則。
對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識。
1956-58年anfinsen和White根據(jù)對酶蛋白的變性和復(fù)性實(shí)驗(yàn)，提出蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)是由其氨基酸序列來確定的。1958年Ingram證明正常的血紅蛋白與鐮刀狀細(xì)胞溶血癥病人的血紅蛋白之間，亞基的肽鏈上僅有一個氨基酸殘基的差別，使人們對蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)影響功能有了深刻的印象。與此同時，對蛋白質(zhì)研究的手段也有改進(jìn)，1969年Weber開始應(yīng)用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定蛋白質(zhì)分子量；60年代先后分析得血紅蛋白、核糖核酸酶A等一批蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)；1973年氨基酸序列自動測定儀問世。中國科學(xué)家在1965年人工合成了牛胰島素；在1973年用1.8AX-線衍射分析法測定了牛胰島素的空間結(jié)構(gòu),為認(rèn)識蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)做出了重要貢獻(xiàn)。
�。ㄈ�)初步認(rèn)識生命本質(zhì)并開始改造生命的深入發(fā)展階段
70年代后，以基因工程技術(shù)的出現(xiàn)作為新的里程碑，標(biāo)志著人類涂認(rèn)識生命本質(zhì)并能主動改造生命的新時期開始。其間的重大成就包括：
1 重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展
分子生物學(xué)理論和技術(shù)發(fā)展的積累使得基因工程技術(shù)的出現(xiàn)成為必然。1967-1970年R.Yuan和H.O.Smith等發(fā)現(xiàn)的限制性核酸內(nèi)切酶為基因工程提供了有力的工具；1972年Bery等將SV-40病毒DNA與噬菌體P22DNA在體外重組成功，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，使本來在真核功能中合成的蛋白質(zhì)能在細(xì)菌中合成，打破了種屬界限；1977年Boyer等首先將人工合成的生長激素釋放抑制因子14肽的基因重組入質(zhì)粒，成功地在大腸桿菌中合成得到這14肽；1978年Itakura（板倉)等使人生長激素191肽在大腸桿菌中表達(dá)成功；1979年美國基因技術(shù)公司用人工合成的人胰島素基因重組轉(zhuǎn)入大腸桿菌中合成人胰島素。至今我國已有人干擾素、人白介素2、人集落刺激因子、重組人乙型肝炎病毒為疫苗、基因工程幼畜腹瀉疫苗等多種基因工程藥物和疫苗進(jìn)入生產(chǎn)或臨床試用，世界上還有幾百種基因工程藥物及其它基因工程產(chǎn)品在研制中，成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥業(yè)發(fā)展的重要方向，將對醫(yī)學(xué)和工農(nóng)業(yè)發(fā)展作出新貢獻(xiàn)。
轉(zhuǎn)基因動植物和基因剔除植物的成功是基因工程技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。1982年P(guān)almiter等將克隆的生長激素基因?qū)胄∈笫芫鸭?xì)胞核內(nèi)，培育得到比原小鼠個體大幾倍的”巨鼠“，激起了人們創(chuàng)造優(yōu)良品家畜的熱情。我國水生生物研究所將生長激素基因轉(zhuǎn)入魚受精卵，得到的轉(zhuǎn)基因魚的生長顯著加快、個體增大；轉(zhuǎn)基因豬也正在研制中。用轉(zhuǎn)基因動物還能獲取治療人類疾病的重要蛋白質(zhì)，導(dǎo)入了凝血因子IX基因的轉(zhuǎn)基因綿羊分泌的乳汁中含有豐富的凝血因子IX，能有效地用于血友病的治療。在轉(zhuǎn)基因植物方面，1994年能比普通西紅柿保鮮時間更長的轉(zhuǎn)基因西紅柿投放市場。1996年轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因大豆相繼投入商品生產(chǎn)，美國最早研制得到抗蟲棉花，我國科學(xué)家將自己發(fā)現(xiàn)的蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)入棉花獲得抗棉鈴蟲的棉花株。到1996年全世界已有25萬公頃土地種植轉(zhuǎn)基因植物。
基因診斷與基因治療是基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的一個重要方面。1991年美國向一患先天性免疫缺陷�。ㄟz傳性腺苷脫氨酶ADA基因缺陷)的女孩體內(nèi)導(dǎo)入重組的ADA基因。獲得成功。我國也在1994年用導(dǎo)入人凝血因子IX基因的方法成功治療了乙型血友病的患者。在我國用作基因診斷的試劑盒已有近百種之多�；蛟\斷和基因治療正在發(fā)展之中。
這時期基因工程的迅速進(jìn)步得益于許多分子生物學(xué)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。包括：核酸的化學(xué)合成從手工發(fā)展到全自動合成。1975-1977年Sanger、Maxam和Gilbert先后發(fā)明了三種DNA序列的快速測定法；90年代全自動核酸序列測定儀的問世；1985年Cetus公司Mullis等發(fā)明的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR)的特定核酸序列擴(kuò)增技術(shù)，更以其高靈敏度和特異性被廣泛應(yīng)用、對分子生物學(xué)的發(fā)展起到重大的推動作用。
