生命如何起源？生命怎样延续？
20世纪的生物学诞生了分子生物学，从而使人们在分子层次上认识了生物。
数百年来，人们认识身外比认识自身要简单一些。我们可以画出各种星图分析各种物体，然而对“人从哪里来，又怎样去”这样的问题却一无所知。
简单无非是“神创”说。然而这不是解释。物理学家研究考察物质的基本属性，而生物学家却没有找出类似的带普遍性的东西来建立学科。
研究哪一种现象都看不出线索。谁也归纳不出来生物学的一个共同之处、共通之处。研究青蛙的饮食就和玉米的病没有关系；研究猫头鹰的习性和松树怎样发育也看不出一个角度。
物理学怎样呢？有一系列的概念，有力、运动、质量等等；化学怎样呢？反应、能、原子与分子的组合；惟独生物学不知何物，有进化论，有解剖学，有神经，有化石等等。
这个情况逐渐改观要从孟德尔的重新发现说起。其实，把笼统的知识和具体的知识相沟通就是分子生物学的建立。即地球上的一切生命实际上都是同一种复杂的分子储存和传递遗传信息。
在遗传学这门科学中，人们研究的是生物的繁殖和发育的遗传基础，核酸在这里起着至关重要的作用。
第一个把遗传建立在科学研究基础上的就是孟德尔。他发现，遗传可以按照动植物的遗传特征；其中包括用显性性状和隐性性状的简单数学比例关系来理解。
孟德尔被埋没了36年，直到1900年他的论文才被重新发现。但是他只开创了遗传研究的方向，后来的工作还需后人来完成。
孟德尔神父并没有能够说明遗传性状是如何遗传的，这其中的奥秘，留给人们无尽的探索空间。
孟德尔学说的中心观念是“遗传因子”，这个思想虽然粗糙，但是还有他正确的思路。
寻找遗传因子或否定它，成为人们研究的重要目标。
1879年，身为德国解剖学家的弗莱明观察细胞。他使用染色的方法。结果发现，细胞还有未被染过的地方，而染上色的物质集中在细胞核里，这些物质大量吸收碱性苯胺染料。
1882年，弗莱明发现这些被染色的物质（当时还没有命名）分裂。分裂之后，两个子细胞各分得与母体细胞相同数目的染色质。这其实就是我们称的染色体。
当时弗莱明没有得知孟德尔的成果，因此他不能认识到染色体的重要意义。
1904年，美国生物学家萨顿证明了染色体的成对存在并猜想染色体上带有遗传因子。
1906年，贝特森发现豌豆的某些特征总是与另一些特征一起遗传。
1909年，丹麦植物学家提出“基因”一词。
到了20世纪20年代，以肯塔基州人摩尔极为首的一批哥伦比亚大学研究人员提出了一种解释。
摩尔根使用了果蝇，这种昆虫在很短的时期内能繁殖许多代，特别利于观察基因的遗传。
1916年，摩尔根宣布：“我们现在知道父代所携带的遗传因子是怎样进到生殖细胞里面去的。”他证明这些遗传因子包含在一种叫做基因的东西里，而基因则在活细胞的染色体链中。在细胞的染色体中有分别控制各种遗传特征的基因。例如，其中有一些专管树叶和花的形状，有一些专管头发和眼睛的颜色，有一些则专管翅膀的长短等。
摩尔根是染色体及基因遗传理论的一个链，他上接遗传下启分子生物学。
摩尔根青年时是一位博物专家，后来开始转变成实验专家。1908年，他受《突变论》一书影响开始遗传研究。他的贡献在于建立了基因遗传学说。他证明了一条染色体上可以有多个基因，他还发明了可以测定基因相对位置的方法，绘出了果蝇染色体的连锁图，即确定了每一特定性状的基因在染色体上的位置，从而确立了基因作为遗传基本单位的概念。
1933年，摩尔根获得了诺贝尔生理和医学奖。
然而这还没有获得突破，“究竟基因是什么？”这个问题一直萦绕在人们的脑海里。
也有许多人在这个问题之前作出了贡献。
1836年，贝采留斯提出“蛋白质”，这是他从细胞化学研究中得到的。
进而，1842年，李比希证明蛋白质是生命的基本构成物。蛋白质其实是一种活细胞内非常重要的化学物质，在自然界有几百种互不相同、各自起着特定作用的蛋白质。每种蛋白质都是由一定数目的、称为氨基酸的基砖所组成。氨基酸共有二十几种，这些氨基酸以不同的方式组合起来而成为各种蛋白质。
1869年，瑞士生物化学家米歇尔发现了与蛋白质不同的东西，称之为核素，也就是核酸，很显然，它呈现酸性。
1911年，列文分出两种核酸。一种是核糖核酸，就是RNA；一种是脱氧核糖核酸，就是DNA。
遗传物质的两个领域就要相接了。一是生物提出的遗传，一是化学的细胞研究。
摩尔根的一名学生比尔，后来是加利福尼亚理工学院的生物系主任和芝加哥大学校长。他和同事塔特姆研究构造极简单的红色面包霉，进行了一代传转一代的研究，认识到基因实际是分子，它们是核蛋白，同核酸有紧密的联系。
而此前人发们现很多病毒也属于核蛋白这一化学族类。德国土宾根的马克斯·普朗克病毒研究所的希兰姆和吉耶伯二人及其他科学家对于病毒晶体中存在的核酸都特别感兴趣。
洛克菲勒研究所的米尔斯基和阿尔弗利证明了DNA不论是对于复制细胞中的RNA还是对于合成细胞核中的蛋白质，都是非常重要的。
于是科学家们开始作如下推测：
（1）生命和生长都与核酸和蛋白质分子的相互作用密切相关；
（2）核酸是生长中的蛋白质分子所以会具有某种形状和其他特性的模板。
由此我们看到，生命是一种化学反应。这种反应的原料是什么呢？
仍然是洛克菲勒研究所的李普曼和约翰·霍普金斯大学的麦克埃尔罗伊曾经指出，蛋白质形成过程所需要的能量是由一种称为三磷酸腺苷（ATP）的高能化合物提供的，这种化合物可以在一种称为线粒体的细胞内找到，麦克埃尔罗伊还通过实验证明了ATP可以使萤火虫开亮或者关闭荧光。
1939年，美国科学家鲍林和科里开始研究氨基酸的晶体结构，他们通过把X光射入这些晶体内部的办法，绘制了核酸分子的结构图。
1951年，英国生物物理学家维尔金斯研究了DNA纤维的X射线衍射情况，得出图形。
伟大的工作在这样的基础上做出来了。
1953年，剑桥大学的生物学家沃森和物理化学家克里克为核酸的分子结构提出了一个颇为合理的模型。他们认为，DNA分子是由两股呈螺旋状的、按互补的顺序排列的核苷酸链所构成，而这个互补顺序似乎代表一种密码。
RNA的结构和DNA的结构非常类似，也是由两股呈螺旋状、按特定顺序排列的核苷酸所组成。
这个学说标志着生物研究进入了分子生物学阶段。
从此，生物学各个领域发生了突变。
1962年，维尔金斯、沃森、克里克获诺贝尔医学与生理学奖。