Phân tử DNA, nơi chứa đựng thông tin di truyền của các tế bào, đã trở thành trung tâm của một cuộc đua khoa học huyền thoại. Cuộc hành trình khám phá cấu trúc DNA bắt đầu khi nhà sinh vật học người Mỹ James Watson đến Viện Đại học Cambridge và gặp gỡ nhà vật lý người Anh Francis Crick. Vào năm 1951, cả hai bắt đầu xây dựng các mô hình để kiểm tra ý tưởng của mình tại phòng thí nghiệm Cavendish.
Cùng thời điểm đó, hai nhà khoa học tại Học viện King’s College London là Maurice Wilkins và Rosalind Franklin cũng đang nghiên cứu về DNA. Họ tìm cách kết tinh phân tử này để tạo ra hình ảnh tia X, hy vọng sẽ cung cấp những manh mối quan trọng về cấu trúc bí ẩn của nó.
Dù có sự cạnh tranh, hai nhóm vẫn duy trì mối quan hệ thân thiện. Francis Crick (Cambridge) và Maurice Wilkins (London) thường xuyên trao đổi thư từ, cho thấy mối quan hệ cá nhân gần gũi giữa họ.
Công trình của Rosalind Franklin với tia X đóng vai trò then chốt trong việc khám phá cấu trúc DNA. Năm 1952, nhóm của bà tại King’s College đã chụp được hình ảnh nổi tiếng này, được gọi là ‘Ảnh 51’. Bức ảnh cho thấy cấu trúc giống như những bậc thang, đặt giữa hai sợi, cùng với hình ảnh chữ “X” mờ ảo – một manh mối lớn về hình dạng xoắn ốc của DNA. Một năm sau, Maurice Wilkins đã cho James Watson xem hình ảnh này, dường như mà không có sự đồng ý của Franklin.
Việc Rosalind Franklin có bị tước mất vinh quang khi là người đầu tiên tìm ra cấu trúc DNA hay không là một trong những tranh cãi nóng bỏng nhất trong lịch sử khoa học. Bà tin rằng một số DNA có hình dạng xoắn ốc nhưng chưa sẵn sàng công bố cho đến khi bà chắc chắn rằng tất cả DNA đều có cấu trúc đó. James Watson và Francis Crick nhận thấy công trình của bà cực kỳ quan trọng, nhưng họ thừa nhận đã có thái độ ‘bề trên’ với bà.
Cách tiếp cận của James Watson và Francis Crick là xây dựng các mô hình cấu trúc khả thi và kiểm tra chúng dựa trên những nghiên cứu khoa học tốt nhất. Bước đột phá quan trọng của họ là đề xuất rằng phân tử này được tạo thành từ hai chuỗi nucleotide, mỗi chuỗi có hình xoắn ốc như Franklin đã phát hiện, nhưng một chuỗi đi lên và chuỗi còn lại đi xuống. Francis Crick đã phác thảo cấu trúc xoắn kép cho DNA.
Tháng 3 năm 1953, Watson và Crick đã viết bản nháp ‘A Structure for DNA’ để gửi cho tạp chí Nature. Vài tháng trước khi các nhà khoa học Cambridge công bố bài báo của họ, một nhà hóa sinh người Mỹ, Linus Pauling, cũng đã gửi một mô hình DNA thay thế. Tuy nhiên, lý thuyết của Pauling đã sai.
Maurice Wilkins đã rộng lượng chúc mừng Watson và Crick sau khi nhận được bản nháp bài báo của họ trên Nature, mặc dù ông thừa nhận hơi “bực mình” vì bị vượt mặt trong khám phá, nhưng ông nhận xét “ai tìm ra không quan trọng”.
James Watson, Francis Crick và Maurice Wilkins đã được trao Giải Nobel Y học năm 1962 cho những khám phá của họ về “cấu trúc phân tử của các axit nucleic và tầm quan trọng của chúng trong việc chuyển giao thông tin trong vật chất sống”. Rosalind Franklin đã qua đời vì ung thư trước đó và không thể chia sẻ giải thưởng. Bà mới 37 tuổi.
Công trình của James Watson và Francis Crick về DNA được mô tả là khám phá sinh học quan trọng nhất của thế kỷ trước. Nó đã mở ra những chân trời mới trong khoa học, đóng vai trò then chốt cho sự tiến bộ của loài người trong 100 năm tới. Mặc dù có những thay đổi nhỏ đối với mô hình xoắn kép ban đầu của Watson và Crick kể từ khi được khám phá vào năm 1953, nhưng cái nhìn sâu sắc trung tâm này vẫn là một giáo điều khoa học cho đến ngày nay, theo BBC News.
