生物学革命（1）
1953年2月底，弗朗西斯·克里克在剑桥大学附近的酒吧里遇到了他的研究伙伴詹姆斯·沃森，沃森后来回忆说：“我们找到了生活的秘密。”1952年，DNA被认为是生命产生所需要信息的唯一存储物。1953年4月，沃森和克里克在科学领域的著名杂志《自然》上发表了一篇解释DNA结构的文章。他们解释了DNA是什么样的、它是如何工作的。他们的研究报告被视为本世纪生物界最重要的发现，并为下个世纪提供了一个重要的研究领域。
DNA结构的发现既是一个竞争和信心的故事，又是一次无利害冲突的科学研究。沃森和克里克在剑桥大学卡文迪许实验室做实验，尽管他们性格相差很大——克里克自信，沃森高大笨拙而又粗鲁——他们的研究能力和直觉却是不分上下。同时，另外两名研究员莫里斯·威尔基斯和罗斯玛丽·富兰克林在伦敦国王学院也在研究DNA。他们的关系不好。在国王学院的富兰克林领导下利用X射线晶体学探究DNA之谜。这种技术——利用X射线制造结晶固体的样子——说明DNA结构是螺旋形的并扭曲在一起。威尔基斯在富兰克林不知情的情况下，向沃森展示了富兰克林的X射线。看到这些射线沃森茅塞顿开。用富兰克林的话说，他看到了他和克里克要将DNA结构看做一个双螺旋、一个缠在一起的梯子的证据。梯子的两根立柱是脱氧核糖。DNA的字母A，T, G和C（代表腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶）是梯子的横档。在这种结构中，密码和复制的机制使DNA能够不改?结构的前提下复制自己。
沃森在1968年出的畅销书《双螺旋》中描述了双螺旋的发现。《双螺旋》表达了重大科学研究的给人带来的激动与充实，他承认了富兰克林的重要贡献，但它同时也贬斥了富兰克林的态度与表现。1962年，威尔基斯、沃森和克里克因DNA的发现分享了诺贝尔奖，富兰克林1958年因卵巢癌去世了，享年37岁。诺贝尔奖不授予已去世的人。
如果DNA结构的发现是两对研究者的成果，一对互相弥补不足，一对不是，那么生物界的下一次飞跃，就要是大团队的工作了。1985年，加利福尼亚大学圣克鲁兹分校校长罗伯特·辛西默组织了许多?秀的生物研究者讨论破解人类基因组序列。这一任务要破译30亿个A、T、C和G。辛西默小组最后说他们做不到。在广大生物界涌出许多怀疑者。这种大计划与长期的生物研究实践向悖，在过去研究人员都是在小试验室中进行自己的研究。人类基因组序列需要像曼哈顿计划一样的资金和人员规模。资助这样的计划就要减少其他有价值的支持要求。更糟的是，在一些持异议的人看来，这个计划可能是没有任何价值的，因为许多DNA代码是没有意义和作用的。其他人还认为，如果不是浪费时间，破解人类基因组可能是危险的。
在这种没有希望的开始中，人类基因组计划（HGP）开始了。1986年，美国能源部（DOE）开始撰写飞行员计划。多年来美国能源部的国家实验室一直在进行物理学研究，包括原子能武器的发展。美国能源部对生物研究的投入令许多生物学家不舒服，他们看到美国能源部为许多炸弹制造者提供工作机会。他们的担心，直到1988年人类基因组计划得到国家研究委员会（NRC）的一个小组的认可时才消失。国家研究委员会是美国科学和科学政策的独立机构国家科学院的一个分支。在当时，没有人知道如何进行这种研究，所以他们没有直接进行人类基因组排列的实验，而是首先进行较为简单的绘制人类染色体图的实验?这样的实验会加快对致病基因的发现，从而提供更快的医疗手段。国家研究委员会重视基础实验带来的实际效益，大科学政治正在进行。国家研究委员会解决了长期争论的研究技巧问题，它首先推荐分析简单生物——酵母、蛔虫、老鼠——进而研究人类基因组。
1988年，国家卫生研究院（NIH）从美国能源部那里获得了对人类基因组计划的控制权。由詹姆斯·沃森领导，这个项目给他带来了科学界的声誉、社会名望，提升了他的能力。沃森宣布人类基因组计划的目标是“发现人类是由什么构成的”。不过，这个项目的第一个突破是发现蛔虫是由什么构成的。
1991年，管理一个国家卫生研究院大实验室的克莱格·凡特建议改变策略。他宣布应该首先关注致病基因，将排序放到之后进行。沃森看出了这其中的目的是为了将科学研究变为现实利益，所以他坚决反对这种观点，他辞职了。不久文特尔也离开国家卫生研究院，去管理私人资助的非营利性的基因组研究中心。1998年，文特尔建立了营利性的塞雷拉基因团队。
在国家卫生研究院和塞雷拉基因团队对人类基因组的排序过程中，不同的隐含哲学、不同的资金来源、不同的技术、不同的目标使竞争更加激烈。非营利的、税收支持的、研究方法传统的国家卫生研究院小组将所有的发现应用到公共领域，它与企业性的塞雷拉基因组进行斗争。塞雷拉基因团队用资金进行投机、方法鲁莽、努力使投资者有所回报。
文特尔的挑战使国家卫生研究院的哲学有了重大改变。沃森之后的领导人法兰西斯·柯林斯坚持研究人类基因组排序，把人们所说的“生命之书”精确到了99?99%。然而，为了不被塞雷拉基因团队打败，柯林斯宣布他的团队将绘制包括90％基因的“草图”。双方都通过媒体攻击对方、宣传自己。
生物学革命（2）
私下里，一些参加者为停火而努力。为什么不能将竞争变为合作，共同分享荣誉呢？文特尔和柯林斯同意同时发表草图，2000年6月比尔·克林顿总统和英国?相托尼·布莱尔宣布，塞雷拉和国家卫生研究院小组计划共同绘制了人类细胞所有基因组草图。
正如人类基因组计划的一位领导所说的那样，排序基因组或者一个生物的基因列表就像化学家发现化学元素表一样。元素表使化学家打破研究的障碍，从元素表中化学家得到了知识。同样，基因组也是信息——“生命之书”。草图是描绘人类组织和结构性质量的参考基因组。生物学家必须将这些信息转变成知识，他们才刚刚开始。人类基因组计划宣布人类基因组排序“将是本世纪以及之后的研究和发现的基础。它将被广泛应用并影响我们对生命和我们在周围生命中的?位看法”。2001年2月，塞雷拉基因团队和国家卫生研究院小组计划分别发表了人类基因组序列。
后基因组时代开始了。人类基因组排序是英国和美国的成就，但欧洲也努力开发基础研究和应用研究（特别是生物医学研究）的成果。美国的主导地位和能力吸引欧洲研究者到美国的实验室——所谓的知识外流——这种吸引只是部分因为美国政府和私人机构花费大笔金钱搞研究的愿望。它还因为美国科学的特征，它是一个由竞争和奖励成就引领的巨大的、开放的、比较自由的市场。
这个公开的秘密并没有使欧洲人迷失，我们在第六章大篇幅讨论的欧盟，将在后基因组研究中领先。欧盟的前身在20世纪40年代就在关注建立关税联盟和共同市场，解除贸易障碍是解除全欧洲范围内的科学研究障碍的模型。2002年3月，媒体公布欧盟在后基因组时代的目标就是“要在工业和研究领域的科学家们在一系列领域进行尖端研究，并为他们提供充分的条件获得世界领先地位”。
这一承诺掩盖了一种矛盾的事实，欧盟的发动机——欧洲委员会是一个庞大、跨国、多语言的行政机构，但却靠小额资金运作，是一个无效率的政策制定组织。然而，欧盟的官员说，应该面对挑战的是美国，它每年用在后基因组研究的公共和私人的费用是60亿，?且在不断增加，欧洲的费用只有这笔巨资的一小部分。
对于来自美国的这方面的挑战，欧盟做出的主要努力就是斥资数百万欧元建立类似的创新机构，例如1974年建立的欧洲分子生物实验室。（这是詹姆斯·沃森和匈牙利出生的物理学家、生物物理学家里奥·西拉德在1962年的一次会议上，曾经设想成立的一个实验室。）
人类基因组序列的实际应用主要是发现与疾病相关的基因，在这些基因中已经有30个被证实与乳腺癌、肌肉疾病、耳聋和失明有关。很快就会有引起心血管疾病、糖尿病、关节炎的DNA序列的研究突破。一旦被突破，新的有效疗法就会出现。长远看，后排序研究会加深对复杂生物系统的了解，并应用在人类健康和全球气候变化等方面。生物学将成为21世纪最首要的科学。
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