1962年10月，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖评选委员会宣布，当年的诺贝尔生理学或医学奖授予英国的莫里斯·威尔金斯、英国的弗朗西斯·克里克和美国的杰姆斯·沃森，理由是他们发现并证明了细胞核DNA的双螺旋结构，这对于研究和认识生命现象与本质具有重要的意义。在基因时代，人们自然不会忘记在生命科学史上具有划时代意义的DNA双螺旋结构的发现，以及这一发现对人类了解自身，了解我们从哪里来，将要到哪里去的这些本质问题的重大意义。
追根溯源，DNA的结构起源可能要上溯到英国物理学家阿斯特伯里。他在20世纪40年代通过X射线结晶衍射图认为，DNA分子是多聚核苷酸分子的长链排列。然而阿斯特伯里所发现的DNA图片极其不清楚，并不能真实反映DNA清晰的图像。
40年代末，英国的威尔金斯研究小组就测定了DNA在较高温度下的X射线衍射，纠正了阿斯特伯里发现的缺陷，而且初步认识到DNA是一个螺旋形的结构。但后来随着研究的发展，威尔金斯似乎再也无法深入到更深层面了解DNA的真实结构。这时罗莎琳德·弗兰克林这位具有非凡才能的物理化学家加盟到威尔金斯小组。她凭着独特的思维，设计了更能从多方面了解物质不同现象的实验方法，如获取在不同温度下的DNA的X射线衍射图。把这些各种局部的结构形状汇总，DNA的衍射图片越来越清晰，越来越全面。本来，如果弗兰克林与威尔金斯继续合作下去，成功就不会遥远，但是偏偏弗兰克林由于与威尔金斯性格不合而时常发生矛盾，最终弗兰克林退出了威尔金斯小组，开始另立门户。两强的分离使得研究的实力大大减弱，研究速度也大大减慢。
就在威尔金斯和弗兰克林对DNA结构进行研究时，一位名声更大的人物——美国化学家鲍林从1951年起就在用同样的X射线晶体衍射方法研究蛋白质的氨基酸和多肽链，最后发现了红蛋白多肽链为α螺旋链，为此他获得1954年的诺贝尔化学奖，并因此而成为全球的X射线晶体衍射权威。对科研极其感的鲍林随即将注意力转到了DNA上来，并获得了一些DNA的x射线晶体衍射图片。也许是由于实验的问题，也许是由于指导思想的问题，鲍林一直认为DNA是三螺旋结构。这让他进入了一个误区，从此再也没有走出这个死胡同，否则他会三次获诺贝尔奖（第二次是获1962年的诺贝尔和平奖）。
由于弗兰克林、威尔金斯和鲍林在当时都没能获得较大的进展，于是天降大任于克里克和沃森。但是承担这一大任的克里克和沃森在后来都承认，他们是站在了巨人的肩上。这巨人就是威尔金斯和弗兰克林。
在获得大多数诺贝尔科学奖的英美科学界流传着这样一种说法，诺贝尔奖得主的创意 许多是来自喝下午茶。也许这是一个事实，但是还有相当多的例外，比如，DNA 双螺旋结构的创意就是另一种方式。
1951年，美国的沃森代表导师卢里亚前往意大利参加生物大分子结构会议。就在这个时候，威尔金斯和弗兰克林关于DNA的X射线晶体衍射图分析报告吸引了沃森，可以说这是对沃森研究DNA结构的启蒙。博士毕业，沃森被导师推荐到欧洲。在英国的卡文迪什实验室，他与克里克相遇并共同研究DNA的结构。虽然受到自威尔金斯和弗兰克林的报告的启发，但DNA具体是一个什么样的螺旋结构，是双链、三链还是四链的，沃森和克里克心中并没有谱。
沃森在芝加哥大学动物系毕业以后，他年轻有为，被派到英国剑桥大学卡文迪实验室深造。克里克是剑桥大学“结构派”成员，他在研究X射线衍射照片方面有很高水平。沃森和克里克都读过薛定谔的《生命是什么》这本书，因此在研究DNA结构的过程中，曾经设想过几种可能的模型，但是缺少好照片做实验根据。在不得要领的情况下，沃森与克里克认为DNA的螺旋结构应该是三螺旋，并由此展开了“搭积木”游戏式的研究。这种研究方式也许从鲍林那里获得启示，因为鲍林发现血红蛋白的α螺旋链就是靠“搭积木”摆弄出来的。这也不足为怪，化学分子的许多结构模型都是这样被人们认识的。
最初，沃森与克里克千辛万苦地按照他们的理解把糖和磷酸置于中间，4个碱基位于外侧，搭出了DNA三螺旋的结构。他们认为，这个模型与威尔金斯和弗兰克林提供的X衍射图 比较吻合。沃森和克里克理所当然地向威尔金斯和弗兰克林透露了他们的最新重大成果。但是，在见到他们的所谓成果时，弗兰克林当头对这两位的成果泼了一盆凉水。弗兰克林一针见血地指出了这一成果的缺陷，这个模型过分模仿水分子。也就是说，DNA的螺旋结构并不是三螺旋。
正在沃森和克里克沮丧和对碱基的互补原理进一步理解之时，另一个竞争对手鲍林宣布发现了DNA螺旋结构。然而鲍林也错了，他也是把DNA结构搞成了三螺旋。沃森与克里克既惊且喜。喜的是鲍林也搞错了，惊的是时不我待。如果再不抓紧时间和找准方向，DNA的重大发现必然会落入他人之手。
于是，他们又分别找威尔金斯和弗兰克林讨论，究竟DNA螺旋应该是一个什么样的具体结构。结果讨论都是不欢而散，因为威尔金斯和弗兰克林都否定了沃森和克里克的设想。然而，正是在1953年2月14日与威尔金斯的讨论中，威尔金斯出示了一幅弗兰克林于1951年11月在研究时获得的非常清晰的DNA晶体衍射照片。威尔金斯出具照片是为了证明沃森与克里克思路的错误，反过来，这张照片像一簇电石火花突然点燃了沃森头脑中蓄势已久的思维干柴，思维之火蓬勃燃烧。沃森不禁要叫出来：上帝！DNA链只能是双链的才会显示出这样漂亮而清晰的图！
果然，在把核酸和糖放在外侧，把碱基置于中间后，1953年2月28日沃森和克里克重新摆弄出了正确的DNA双螺旋结构。这距他看到弗兰克林那张清晰的照片只有两周的时间。1953年4月25日《自然》杂志发表了沃森与克里克的DNA双螺旋结构假说的短文，并配有威尔金斯和弗兰克林的两篇文章，以支持沃森和克里克的假说。后来鲍林和其他科学家的研究也从不同方面证明了DNA双螺旋结构。
沃森和克里克不会忘记弗兰克林。在诺曼收藏的诺贝尔奖得主的稿件与信件中，有一封弗兰克林与沃森和克里克的通信，这封信证明了弗兰克林对发现DNA双螺旋结构功不可没。信中，克里克和沃森对弗兰克林说，她和维尔金斯的DNA双螺旋结构X衍射图片对他们启发很大。这封信实际上正是他感谢弗兰克林于1951年11月获得的非常清晰的DNA晶体衍射照片，正是在这张图片和以前弗兰克林与威尔金斯的不断指引下，他们才走上了正确的跑道，并最终摘取了DNA双螺旋结构的金牌。
遗憾的是，1958年弗兰克林因患卵巢癌而英年早逝（年仅37岁）。按照诺贝尔奖的规则，该奖项只授予那些为人类和社会发展做出巨大贡献并且在世的人，自然该奖无法授予弗兰克林。
1953年发现DNA的螺旋结构被看做是分子生物学划时代的发现。这一发现跟胰岛素等蛋白质结构的发现不同。沃森和克里克指出，从4种核苷酸的特殊配位方式立刻可以提出关于遗传物质（DNA)的复制机理。通过这种复制，遗传信息转移到新分子中去，一代一代传下去，可以保持物种的相对稳定。DNA双螺旋结构不但可以说明复制机理，而且可以说明怎样带有大量的遗传基因。这一发现使遗传学从细胞水平发展到分子水平，为遗传工程技术奠定了理论基础。1971年美国生化学家保罗·柏格成功地进行了DNA分子*，并用大肠杆菌进行复制，从而制造出新的物种，这就是基因工程技术。
