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另一个令人头痛的问题是，相互交织的多核苷酸链是如何通过碱基之间的氢键联结在一起的。一年多以来，克里克和我一直在否定碱基构成规则的氢键的可能性。可是现在情况很清楚：我们完全错了。碱基上的一个或几个氢原子可以从某个位置移到另一个位置，当初，我们认为这种互变异构移位表明，一个碱基所有可能的互变异构体出现的频率都是相等的。但最近在阅读了格兰德（J.M.Gulland）和乔丹（D.O.Jordan）关于DNA酸碱滴定的文章后，我非常信服他们的有力结论：即大部分碱基都能够形成与其他碱基相连的氢键。[166]更重要的是，在浓度很低的DNA中，这些氢键依然存在。这足以说明正是这些氢键把同一个分子中的碱基联结在了一起。此外，X射线的实验结果也表明，迄今研究过的所有纯碱基都能构成不规则氢键——只要在立体化学规律允许的范围内，数量不受限制。这样一来，问题的关键就在于寻找支配碱基之间氢键形成的规律。
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詹姆斯·迈克尔·克里思（James Michael Creeth）
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D.O.乔丹
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火车脱轨事故夺去了格兰德的生命
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格兰德
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无论是在看电影或是做其他事情的时候，我都会漫不经心地在纸上画一些碱基图，一开始，它们对解决氢键问题毫无帮助。即使把《入谜》从我的脑子里完全清除出去，也无法帮助我得出一个合理的结论。一天晚上，看完电影回来后，我在入睡的时候还在盼望着第二天下午在唐宁街举行的大学联欢会上会出现很多漂亮姑娘。可第二天到了会场，我只看到了一队健壮的曲棍球队员和一群初出茅庐的拘谨少女，不禁大失所望。同行的富尔卡德也立即发觉这儿不是久留之地。出于礼貌，我们在那儿停留了一会儿后悄悄溜了出来。我告诉富尔卡德，我正在和彼得的父亲竞争诺贝尔奖。
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不过，直到第二个星期过了大约一半的时候，我才恍然大悟。当时我正在纸上画着腺嘌呤的结构式，突然有了一个看似平凡实则非常重要的想法。我忽然意识到在DNA结构中，腺嘌呤残基之间形成的氢键与在纯腺嘌呤结晶中发现的氢键相似。这个发现意义深远。如果确实是这样的话，那么在一个腺嘌呤残基和一个通过180°旋转与它相连的腺嘌呤残基之间就可以形成两个氢键，最重要的是两个对称氢键也可以把一对鸟嘌呤、一对胞嘧啶或一对胸腺嘧啶联结起来。于是，我开始思考每个DNA分子是否都是由这样的相同碱基序列的双链构成，而这两条链又是通过相同碱基对之间的氢键结合在一起的。然而困难在于，这样的结构不可能有一个规则的骨架，因为嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）和嘧啶（胸腺嘧啶和胞嘧啶）的形状不同。这样结构的骨架会随着嘌呤对或嘧啶对在中心的交替出现，而呈现出凸出或凹进的起伏形态。
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尽管骨架凹凸不平、毫无规则的问题没能解决，我的心跳却在急剧加快。如果DNA的结构确实是这样，那么我将因为这个发现而一鸣惊人。生物体内存在着两条碱基序列完全相同并相互缠绕在一起的多核苷酸链，这不可能是一种偶然现象。恰恰相反，这个事实有力地说明，在某个早期阶段，DNA分子的一条链充当了另一条链的合成模板。根据这种理论，基因复制始于DNA分子中两条相同链的分离。接着在两条亲代模板上便会产生出两条新的子代链，最终合成了两个和原来分子一样的DNA分子。因此，基因复制的关键奥秘很可能就在于新合成链中的每个碱基总是通过氢键和一个相同的碱基相联。可那天晚上我仍然没有搞清楚，为什么鸟嘌呤的通常的互变异构体不能与腺嘌呤形成氢键。类似地，其他一些错误配对也可能会发生。但是，既然没有理由排除某些专一性酶的作用，我也就用不着为此过分担心了。例如，有可能存在着某种专门针对腺嘌呤的专一性酶，它能使腺嘌呤总是嵌入到与模板链上的腺嘌呤残基相对应的位置上。
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同类配对的四种碱基对（氢键用虚线表示）
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根据同类配对原理构建的DNA分子结构模型示意图
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时钟已经敲过12响，可我却觉得自己的心情越来越愉快。我想起过去的漫长日子里，克里克和我一直在担心DNA结构表面上可能看上去非常枯燥无味：这种结构既不能说明它的复制机理，也不能说明它如何控制细胞的生物化学功能。但现在问题的答案竟然如此有趣，令我感到惊喜交加。整整两个多小时，我躺在床上兴奋得难以入眠，成对的腺嘌呤残基影子在我眼前翩翩飞舞（尽管我紧闭着双眼）。中间只偶尔有几次，我也因担心这个想法是否有差错而感到不安。
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双螺旋（插图注释本） [:1700223426]
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双螺旋（插图注释本） 26 欣喜若狂
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然而到了第二天中午，我的整个框架就裂成了碎片。我选择的鸟嘌呤和胸腺嘧啶的互变异构体是错误的，这个简单的化学事实令我尴尬万分。在发现这个苦恼的事实之前，我在惠姆饭馆匆匆吃完了早餐，立即回到克莱尔学院给德尔布吕克写了封回信。他在回信中曾经告诉我，加州理工学院的一些遗传学家认为我的那篇关于细菌遗传学的论文似乎有不妥之处。尽管如此，他仍同意我的要求把论文寄给了《美国国家科学院院刊》。这样的话，即使我干了一件蠢事，发表了一篇观点荒谬的论文，但我还年轻，在完全走上歧途之前清醒过来还为时不晚。[167]
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一开始，这个消息的确产生了德尔布吕克想要它产生的后果——引起了我的不安。但是现在，我却因为可能发现了DNA自我复制的结构而情绪高昂。在回信中，我重申了信心：我很清楚细菌交配到底是什么情况。我还忍不住又添上了一句：我刚刚发现了一个非常美妙的DNA结构，它和鲍林的那个结构完全不同。我甚至还一度想告诉德尔布吕克接下来打算推进的工作的一些细节，但是由于时间很紧，最终还是放弃了。我急匆匆把信投入邮筒后就赶回了实验室。