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第51号照片：揭示DNA的螺旋结构

在1952年初，富兰克林的学生雷蒙德·高斯林（Raymond Gosling）在她的指导下拍摄了著名的“第51号照片（Photograph 51）”。
这张X射线衍射图像显示出清晰的X形衍射花样——典型的螺旋结构特征。
从这张照片中，富兰克林推算出：

• DNA的螺旋对称性；

• 螺距约为34 Å（埃）；

• 每个螺旋回转包含约10个碱基对；

• 磷酸骨架位于外侧，而非内部。

这些参数后来成为沃森和克里克建立双螺旋模型的关键定量依据。

 

富兰克林的数学与物理背景

• 富兰克林拥有物理化学博士学位，曾在法国国家煤炭研究所工作，精通X射线晶体学和傅里叶分析。
• 她能够通过傅里叶变换从X射线衍射图像中提取出电子密度分布，这是理解分子结构的关键。
• 她的分析方法是定量的、数据驱动的，强调从实验数据中推导结构，而非先构建模型。

沃森与克里克的模型构建方法

• 他们的研究方法是模型驱动的，即通过构建物理模型（纸板、金属棒）来尝试匹配已知数据。
• 克里克有物理背景，擅长对称性分析和空间结构推理，但并未深入掌握傅里叶变换。
• 沃森是生物学家，专注于遗传学，对数学和物理的掌握相对有限。

证据与回忆录中的说法

• 在《双螺旋》中，沃森几乎没有提及傅里叶变换，反映出他对该方法的陌生。
• 历史学者指出，他们依赖富兰克林的数据和分析结果，因为自己无法从衍射图像中直接提取结构信息。
• 克里克后来承认：“我们需要一条线索来想到这一点，而线索就是罗莎琳德·富兰克林的数据。”