沃森和克里克破解DNA的双螺旋结构，与一个女科学家密切相关。

罗莎琳·爱尔西·富兰克林（Rosalind Elsie Franklin）是英国生物物理学家、X射线专家，对发现DNA、RNA、病毒、煤炭和石墨等的分子结构做出了重大贡献。她在英国伦敦国王学院（King's College London）工作期间，与同事莫里斯·威尔金斯（Maurice Wilkins，1916—2004）合作，第一个做出了DNA的X射线衍射图像，初步揭示出DNA的结构。

1962年，她的同事威尔金斯以及沃森和克里克等三人分享了1962年的诺贝尔奖，他们发现了DNA的双螺旋结构和遗传的机理。当时，罗莎琳已经去世4年了。很多人评论说，罗莎琳也是应该获得这次诺贝尔奖的科学家。

沃森和克里克搞清楚DNA的基本结构之后，另一位女科学家对DNA的子结构——碱基的结构做出了贡献。这个人就是米利亚姆修女（Sister Miriam Michael Stimson）。

米利亚姆修女1939年开始研究DNA的结构，1953年她获悉沃森和克里克的研究结果后，知道自己十几年的心血白费了。但是米利亚姆修女没有放弃，转向了研究DNA的碱基的结构和其他领域。

1953年，沃森和克里克发表DNA结构的同一年，米利亚姆修女在索邦大学（La Sorbonne，巴黎大学体系的一部分）发表了她的研究成果。这是继居里夫人之后，第二位妇女走上这个法国最高讲坛。2002年，米利亚姆修女以将近89岁高龄去世。

科学的历史上充满了重复发现现象：自然选择、氧气、海王星、太阳黑子……两个、三个甚至四个重复的独立科学发现同时出现。

1963年，两个研究团队几乎同时发现了人类存在第二个DNA的重要事实。一个团队在显微镜里看到线粒体，形状像豆子的组织，在细胞里提供能量；另一个团队把肠子煮成浓汤之后提炼出线粒体。两个团队都发现，线粒体有自己的DNA。19世纪，DNA的发现者米歇尔并不知道有两个DNA，他以为DNA的唯一住所是细胞核。

英国生物物理学家罗莎琳·爱尔西·富兰克林（Rosalind Elsie Franklin，1920—1958），因卵巢癌去世，时年37岁

米利亚姆修女从事DNA的研究长达30多年，她是美国密歇根州的一所私立教会大学，Siena Heights University大学的教授

琳·马古利斯（Lynn Margulis，1938—2011），美国生物学家，19岁学士，22岁硕士，25岁博士。内共生学说的主要构建者，曾担任美国科学院院士等职务

现在看起来，当时科学家们对线粒体DNA的解释非常幼稚可笑：这些DNA是从细胞核“借用”的DNA，但是用完之后没有归还给细胞核。

生物科学的历史，总是被不断改写。3年以后，1966年，一位美国女科学家对线粒体DNA作出了颠覆性的解释。

1966年，琳·马古利斯（Lynn Margulis）在她的论文中彻底颠覆了人们对线粒体DNA的好奇心，把人类的视野推向了一个全新的高度。马古利斯认为：动物—植物—菌类都起源于原生生物，生命不是通过互相战斗而是通过互相协作占据了整个地球。

马古利斯认为，地球上所有的生命都分享某些基因，我们所有生命都是地球上第一个微生物的后裔。很久很久以前，一个大的微生物吞下了一个小的微生物，不知道经过多少世代之后，双方形成共存模式：大微生物不再生产能量，只是提供庇护和原料营养，小微生物则负责用氧气生产高辛烷值的“燃料”能量。

正如哲学家亚当·斯密（Adam Smith，1723—1790）当年的预测：这种生物分工形成互惠互利的关系，双方失去对方都会导致死亡。

这就是线粒体的起源。

马古利斯的理论已经完全超越历史上所有的传统生物学家的梦想，也得到越来越多的来自各个学科的证据支持。线粒体DNA的存在，只是内共生学说的证据之一。

但是，人们对这个理论的接受，却并非一帆风顺。马古利斯的这篇文章曾经被大约15家杂志退稿，最终发布以后，很多科学家拒不接受这个理论。他们每一次攻击马古利斯，马古利斯都拿出新的一系列证据予以反驳。双方阵营的辩论规模越来越大，对手们批评马古利斯的理论虽然完美，唯独缺乏证据。越来越好斗的马古利斯干脆对观战的无数听众直接发出呼吁：“这里有生物学家吗？有没有分子生物学家？”她伸开双手大笑着问道，“是的，我知道你们讨厌这个（内共生学说）！”

马古利斯说对了，生物学家们确实讨厌内共生学说。

这场争吵持续了十几年，直到1980年代发明新的扫描技术之后，人们终于发现，线粒体里存放的DNA不是长长的线性的染色体（动物和植物都是线性的长形的DNA），而是环形的DNA——只有细菌才是环形的DNA染色体。线粒体确实是一个古代细菌。(www.daowen.com)

在34.65亿年前的岩石中发现的一个类似微生物的多单元细丝（A microbe-like cellular filament found in 3.465 billion year old rock）。这是地球生命起源于35亿年前的证据之一。
图片来源：加州伯克利大学网站

线粒体里有37个类似细菌的蛋白，它们的A-C-G-T序列与细菌非常相似。马古利斯预测的证据找到了，科学家们甚至找到了线粒体DNA的活着的亲戚，例如伤寒细菌（typhoid bacteria）。

各种证据接踵而来，反对者们被批驳得哑口无言。马古利斯的理论不仅解释了线粒体，还帮助理解了地球生命的深奥秘密——为什么在生命发生之后，演化的速度达到失速的状态。没有线粒体的推动，原始的生命不可能演化为高等生命，直到出现人类。

我们不知道原始的生命元素来自哪里？也许在海洋底部的火山口，也许在外太空。天文学家已经发现外太空星际尘埃中漂浮着多种氨基酸，化学家也测算出DNA的碱基可以在空间形成。外界环境的恶劣，反而导致更加复杂的分子的形成。有的科学家认为，也许是彗星带着这些原始生命元素落入了海洋。它们组合和演化的过程非常缓慢，不知道经历了多少年。也许很多年里根本没有什么演化，只是处于一种蓄势待发的“孵化”状态。

所有生命的共同起源出现之后，很短时间就分化了。不同的生命，采取了不同的消费能量的模式。原始的微生物，可能仅仅需要2%的能量复制和维持DNA，但是要花费75%的能量用于蛋白质制造DNA的过程。所以，如果一个微生物能够找到另一个寄生的微生物负责生产能量，则是一个意义巨大的进步。这样，简单的生物很快就会演变成极其复杂的多功能的新生物——线粒体，可以使细胞生产DNA的能力激增20万倍，这在过去的演化史上几乎难以置信。

地球是所有生物的母亲

马古利斯的理论，撕开了演化史中黑暗的内幕：人类根本不需要那么多营养。

线粒体DNA的真相，为科学打开了一个新的世界。人类正是利用它最后追寻到了17万—20万年前的“夏娃”。

马古利斯的威望日盛，她的理论使得达尔文和孟德尔的理论成为“配角”，有人称其为新达尔文主义。马古利斯认为，各种生物都是合成的，例如美人鱼、斯芬克斯等，虽然目前还没有证据。马古利斯得到了两个对立阵营——激进的和保守的生物学家们共同的赞美，因为这种理论包罗万象、极其完美，引起了各种新的研究和探索，各种观念都已经或正在发生变化，例如人们现在认为生命不应该用名词Life，而应该用动名词Living。

更加重要的是，这个理论改变了人们对人类—地球—生命的认识，改变了对宇宙的认识。我们必须控制发展、保护环境，走可持续发展、绿色能源的道路……

人类还发现，原来的生物分类的思考方向也错了，至少并不全面。地球的生命类型如果从利用二氧化碳和氧气来区分，可以分成两大类：

动物细胞线粒体DNA是圆形的

换句话说，人类原本就是“寄生类”生物，更不应该打破这种生态平衡。最近一万年来，过度贪婪的农业文化不仅正在打破这种生态平衡，甚至改变了大气温度和地球环境。如果继续向地球无限制地索取，向大自然的整体生态系统挑战，人类最终的失败将是毫无疑问的。

地球上的所有生命，都有一个共同的微生物的先祖，如下图所示：

这是一棵生命树，所有的生命都是地球上第一个微生物的后裔。人类属于异养生物，必须依赖食用其他植物、动物和菌类等才能生存。

国际专家曾经多次组织研究小组，确定了若干个对人类生存至关重要的“地球生命支持系统”，并对目前人类的消耗水平和系统的“临界点”进行了量化和评估。科学家们警告：一旦这些临界点全部或大部分被突破，人类生存环境将面临不可逆转的变化。

这些地球生命支持系统包括但不限于：

海洋酸化 臭氧浓度 淡水消耗量

生物多样性 氮磷循环 土地使用率

二氧化碳浓度 气溶胶浓度 化学污染