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物理学与生物学的奇妙结合，使在20世纪30年代末学者们开始应用X光衍射技术来研究生物大分子的结构（当时主要是研究蛋白质），形成了分子生物学中的结构学派。结构决定着功能，对结构了解得越精细，则从中推导出功能信息的可能性就越大，准确性就越高。这就是当时生物学中观念尚未十分明确但气氛却非常浓郁的还原论。
在蛋白质分子结构模型的基础上，学者们开始应用X光衍射法来研究DNA的分子结构，其中贡献卓著的当数威尔金斯（M·H·F·Wilkins）和富兰克林（R·Franklin，1920-1958）。
威尔金斯于1915年出生于新西兰，他的父母是爱尔兰人，22岁时毕业于英国剑桥的圣约翰大学物理系，24岁在伯明翰大学获物理学博士学位。他自己曾追述说，在剑桥时，“我对固体的结构及其依赖于这种结构的特殊性质非常感兴趣。”40年代中期，当威尔金斯读到薛定锷的《生命是什么？》一书时，非常兴奋，感受到控制生命过程的复杂分子结构的概念的强烈冲击，从此步入了生物学的殿堂。1950年，威尔金斯担任英国皇家学院生物物理学部的助理主任，并开始进行DNA分子的X光衍射研究。
第一幅DNA的X光衍射照片是由先驱者阿斯特伯里在1938年得到的，但这中间停顿了几十年。到威尔金斯小组重新研究这个问题时，已是20世纪50年代了
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