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第51號照片：揭示DNA的螺旋結構

在1952年初，富蘭克林的學生雷蒙德·高斯林（Raymond Gosling）在她的指導下拍攝了著名的“第51號照片（Photograph 51）”。
這張X射線衍射圖像顯示出清晰的X形衍射花樣——典型的螺旋結構特征。
從這張照片中，富蘭克林推算出：

• DNA的螺旋對稱性；

• 螺距約為34 Å（埃）；

• 每個螺旋回轉包含約10個堿基對；

• 磷酸骨架位於外側，而非內部。

這些參數後來成為沃森和克裏克建立雙螺旋模型的關鍵定量依據。

 

富蘭克林的數學與物理背景

• 富蘭克林擁有物理化學博士學位，曾在法國國家煤炭研究所工作，精通X射線晶體學和傅裏葉分析。
• 她能夠通過傅裏葉變換從X射線衍射圖像中提取出電子密度分布，這是理解分子結構的關鍵。
• 她的分析方法是定量的、數據驅動的，強調從實驗數據中推導結構，而非先構建模型。

沃森與克裏克的模型構建方法

• 他們的研究方法是模型驅動的，即通過構建物理模型（紙板、金屬棒）來嚐試匹配已知數據。
• 克裏克有物理背景，擅長對稱性分析和空間結構推理，但並未深入掌握傅裏葉變換。
• 沃森是生物學家，專注於遺傳學，對數學和物理的掌握相對有限。

證據與回憶錄中的說法

• 在《雙螺旋》中，沃森幾乎沒有提及傅裏葉變換，反映出他對該方法的陌生。
• 曆史學者指出，他們依賴富蘭克林的數據和分析結果，因為自己無法從衍射圖像中直接提取結構信息。
• 克裏克後來承認：“我們需要一條線索來想到這一點，而線索就是羅莎琳德·富蘭克林的數據。”