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戴维森在《核酸生物化学》第一版中给出的各种碱基示意图
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DNA中可能出现的胸腺嘧啶和鸟嘌呤的互变异构体。图中用斜线加阴影的字母H表示可以移位（互变异构移位）的氢原子
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然而，对于为什么倾向酮式，多诺霍也没有给出一个可靠的理由。他承认，只有一种化合物的晶体结构与此有关，那就是二酮哌嗪。鲍林的实验室几年前就把它的三维构型研究出来了。毫无疑问，这个化合物结构是酮式，而不是烯醇式。再者，多诺霍还确信量子力学用于证明二酮哌嗪是酮式结构的理论也同样适用于鸟嘌呤和胸腺嘧啶。多诺霍竭力敦促我不要继续在那个异想天开的理论框架上浪费时间。
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对于多诺霍的说法，我的直觉反应是他在吹牛，但是我并没有忽视他的批评。除了鲍林以外，多诺霍可以称得上是世界上最熟悉氢键的人。在加州理工学院的时候，他曾经对小型有机分子晶体结构进行了多年研究。我不能自欺欺人地认为他对我们的问题缺乏了解，至少他在我们办公室工作的六个月以来，我从没听见他对自己不了解的事情信口开河地议论过什么。
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于是，我十分沮丧地回到办公桌旁，希望能找到什么绝招来拯救我的“同类配对”理论。但是，多诺霍提出的新结构对我的观点显然是一个致命性打击。把氢原子移到它们的酮式结构位置上，会使嘌呤和嘧啶的大小差别比它们以烯醇式结构排列时更加突出。除非能够找到特别有说服力的理由，否则无法想象多核苷酸链会弯曲到足以适应如此不规则碱基序列的程度。然而，当克里克走进办公室后，这种可能性也不复存在了。他很快发现只有当每条多核苷酸链每68埃旋转一周时，“同类配对”结构才能在X射线图谱上呈现出34埃的重复。但这也就意味着相邻碱基之间的旋转角度只有18度。克里克相信，从他最近对模型进行的细致研究来看，这个数值可以完全排除掉。此外，这种模型还有一点无法令克里克满意，那就是它不能解释查加夫定律（腺嘌呤数量与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤数量与胞嘧啶相等）。不过，我对查加夫定律仍然抱持着不冷不热的态度。好在午饭时间到了，克里克谈笑风生地和我闲聊起来，暂时打断了我的思路。那一天，我们的话题是，为什么我们学院的大学生不能博得外国女孩子的欢心。
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杰里·多诺霍，他身上的衬衫表明，这张照片摄于加利福尼亚，而非剑桥大学
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午饭后，我还不想立即回去工作，因为我担心如果削足适履地勉强用酮式结构去“凑”某种新结构，不仅可能会走进死胡同，而且可能会迫使我面临这样的情况，即没有任何一种规则的氢键结构能符合X射线证据。我站在办公室外面盯着一朵藏红花出神，希望某种完美的碱基序列会像这朵鲜花一样绽放出来。幸运的是，回到楼上后，我发现我有了一个借口可以把艰巨的模型制作工作往后推迟——至少可以推迟好几个小时，因为系统检验可能的氢键所需的嘌呤和嘧啶的金属模型尚未及时制成。至少要再过两天，这些东西才能送到我们手中。即将有整整两天时间无事可做，这令我觉得度日如年，于是，我就利用那天下午剩下的时间用硬纸板剪出了精确的碱基模型。等到剪完时，我才发觉时间已晚，只有留待第二天再继续进行下去了。晚饭后，我就和住在普赖尔的寄宿处的一帮人看戏去了。
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用来构建DNA双螺旋的腺嘌呤-胸腺嘧啶、鸟嘌呤-胞嘧啶碱基对结构图。鸟嘌呤和胞嘧啶之间是否会形成第三个氢键的可能性也曾经被考虑过，然而，当时对鸟嘌呤进行晶体衍射分析的结果表明，这一氢键非常脆弱，于是这个可能性被排除了。但现在已经知道这种分析和排除是错误的，鸟嘌呤和胞嘧啶之间可以形成三个强氢键
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沃森的笔记，指出了存在三个氢键的可能性，写于1953年4月8日
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次日清晨，我来到办公室时，那里还是静悄悄的。我急急忙忙把办公桌上的论文和其他东西清理干净，空出桌面以便对通过氢键维系的碱基配对进行试验。一开始，我仍然抱着“同类配对”的偏见不放，可我知道坚持这种偏见不会有任何结果。多诺霍进来时，我还以为是克里克到了，抬起头看到是他后，我就低下头继续把碱基移来移去，尝试各种可能的配对方法。突然之间，我发现一个由两个氢键维系的腺嘌呤-胸腺嘧啶对的形状，竟然与一个至少由两个氢键维系的鸟嘌呤-胞嘧啶对相同。[169]看来，所有的氢键都是自然形成的，不需要人为干预，两个碱基对就会自然呈现出相同的形状。我马上把多诺霍叫来，问他对于我刚刚得到的这些碱基对是不是依然持反对意见。
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多诺霍说他没有任何反对意见。我欣喜若狂，因为我觉得嘌呤的数量与嘧啶数量完全相同这个难解之谜马上就要被我解开了。如果一个嘌呤总是通过氢键与同一个嘧啶相联，那么就可能把两条不规则的碱基序列规则地安置在螺旋的中心。而且，必须形成氢键这个要求意味着腺嘌呤总是和胸腺嘧啶配对，而鸟嘌呤只能和胞嘧啶配对。突然之间，查加夫定律就不证自明了——它只是DNA双螺旋结构的必然结果。更加令人兴奋的是，这种双螺旋结构还意味着一种DNA复制机制，而且这种机制比我曾经设想过的“同类配对”复制机制更加令人满意。腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤总是与胞嘧啶配对，这意味着两条相互缠绕的链上的碱基序列是彼此互补的。只要确定其中一条链的碱基序列，另一条链的碱基序列也就自然而然确定了。由此，一条链如何作为模板用于合成另一条具有互补碱基序列的链，也就很容易想象了。
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这时候克里克进来了，没等他把两只脚都跨进门里，我就迫不及待地告诉他，我们已经掌握了全部答案。一开始，他还“在原则上”抱着一种谨慎怀疑的态度。但不出我所料，那些相同形状的腺嘌呤-胸腺嘧啶和鸟嘌呤-胞嘧啶碱基对，很快就深深打动了他。克里克急忙把这些碱基按其他不同方法进行了配对，但没有一种方法符合查加夫定律。几分钟后，他就发现每个碱基对的两个糖苷键（连接着碱基和糖）是由与螺旋轴垂直的一根二重轴有规则地连接起来的。这样一来，两个碱基对都可以转到相反方向，同时它们的糖苷键却仍然保持着原有的方向。这就导致了一个非常重要的结果：一条特定的核苷酸链可以同时包含嘌呤和嘧啶。同时，这也有力地说明两条链的骨架一定是方向相反的。
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这样一来，问题也就变成了：腺嘌呤-胸腺嘧啶和鸟嘌呤-胞嘧啶碱基对是不是很容易就能装进我们两个星期前设计好的骨架构型中。乍一看来这个问题似乎不难解决，因为我们在螺旋中心为碱基留下了一大块空间。然而我和克里克都很清楚，我们只有制作出一个完整的、完全符合立体化学原理的模型，才能算大功告成。还有一个显而易见的事实是，发现DNA结构的意义极其重大，我们决不能容许出现“喊狼来了狼却没来”的错误。因此，当克里克飞一般地跑进老鹰酒吧，用在那里用餐的人都能听得见的声音大声宣布我们已经发现了生命的奥秘时，我多少感到有点不自在。[170]
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老鹰酒吧中纪念发现DNA双螺旋结构的牌匾
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