奠基时期 (20世纪初 - 1970年代初)

这个时期的核心是揭示了DNA是遗传物质,并阐明了其双螺旋结构和中心法则，为基因操作提供了理论基础。

1. Avery, O. T., MacLeod, C. M., & McCarty, M. (1944). Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus Type III. Journal of Experimental Medicine, 79(2), 137-158.

   • 简介：这是分子生物学史上最关键的论文之一，它首次通过严谨的实验证明，DNA（而非蛋白质）是遗传信息的载体，是“转化因子”，这彻底改变了人们对遗传物质的认识，为基因工程奠定了第一块基石。

2. Hershey, A. D., & Chase, M. (1952). Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. Journal of General Physiology, 36(1), 39-56.

   • 简介：著名的“ Hershey-Chase实验”，通过放射性同位素标记，再次确凿地证明DNA是遗传物质，这一发现与Avery的工作相辅相成，巩固了DNA的中心地位。

3. Watson, J. D., & Crick, F. H. C. (1953). Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid. Nature, 171(4356), 737-738.

   • 简介：划时代的论文，提出了DNA的双螺旋结构模型，这一模型不仅揭示了DNA的化学结构，更重要的是阐明了其自我复制和编码遗传信息的机制，是理解基因功能的基础。

4. Nirenberg, M. W., & Matthaei, J. H. (1961). The dependence of cell-free protein synthesis in E. coli upon naturally occurring or synthetic polyribonucleotides. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 47(10), 1588-1602.

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 简介：破译了第一个遗传密码，他们发现 poly-U（尿嘧啶的聚合物）可以引导合成苯丙氨酸，从而确立了“UUU”对应苯丙氨酸的密码子，这开启了遗传密码破译的浪潮，揭示了基因如何通过密码子指导蛋白质合成。

5. Arber, W., Linn, S., & Boyer, H. W. (1970). Host specificity of restriction endonucleases and DNA methylation. Journal of Molecular Biology, 53(1), 1-8.

   • 简介：这篇综述总结了细菌限制-修饰系统的工作原理，并预言了限制性内切酶在DNA分子切割中的应用，虽然不是一篇原始研究论文，但它系统性地阐述了基因工程的“分子剪刀”——限制性内切酶的理论基础，是基因工程诞生的前奏。

基因工程的诞生与关键技术突破 (1970年代)

这个时期是基因工程从理论走向实践的黄金十年,一系列关键技术相继问世，使得“剪切”和“粘贴”DNA成为可能。

1. Smith, H. O., & Wilcox, K. W. (1970). A restriction enzyme from Haemophilus influenzae. I. Purification and general properties. Journal of Molecular Biology, 51(2), 379-391.

   • 简介：与Arber的综述同年，这篇论文首次纯化并鉴定出第一种能在特定位点切割DNA的限制性内切酶——Haemophilus influenzae的 HindII，这为基因工程提供了第一个真正实用的工具。

2. Cohen, S. N., Chang, A. C. Y., Boyer, H. W., & Helling, R. B. (1973). Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 70(3), 3240-3244.

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 简介：基因工程的“创世纪”论文，科学家们首次将两种不同的质粒（一个携带抗四环素基因，一个携带抗新霉素基因）用限制性内切酶切开，再用DNA连接酶“粘贴”在一起，构建成一个重组质粒，并将其导入大肠杆菌，结果，细菌同时获得了两种新的抗生素抗性，这证明了可以在不同物种之间转移和表达基因，基因时代由此开启。

3. Boyer, H. W., & Cohen, S. N. (1981). Contribution of Herbert W. Boyer and Stanley N. Cohen to the discovery of recombinant DNA technology. Biography, 4(4), 363-387.

   • 简介：这是Cohen和Boyer本人撰写的回顾性文章，详细讲述了他们合作发现重组DNA技术的历程、遇到的挑战和科学思考，是了解这段历史一手资料。

4. Chang, A. C. Y., & Cohen, S. N. (1974). Genomic cloning in Escherichia coli with DNA fragments generated by EcoRI endonuclease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 71(5), 2025-2026.

   • 简介：在首次实验成功后，他们进一步将复杂的真核生物（非洲爪蟾）的DNA片段插入质粒中，并在细菌中成功表达了蟾蜍的rRNA基因，这证明了基因工程可以用于克隆和表达真核基因，意义极其重大。

5. Morrow, J. F., et al. (1974). Replication and transcription of DNA from bacteriophage lambda in vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 71(4), 1743-1747.

   • 简介：几乎在同一时间，Goodman和Rigby也独立实现了类似的工作，这表明重组DNA技术是一种具有普适性的强大工具。

技术成熟与时代发展 (1980年代 - 至今)

基因工程工具箱不断扩充,PCR技术、基因编辑技术等革命性发明极大地推动了生命科学和医学的发展。

1. Mullis, K. B., et al. (1986). Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: The polymerase chain reaction. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 51(1), 263-273.

   • 简介：Kary Mullis发明的聚合酶链式反应技术，被誉为“20世纪生物学领域最伟大的发明之一”，它能够在体外快速、特异地扩增任何想要的DNA片段，彻底改变了基因操作、诊断和基因组研究的面貌。

2. Capecchi, M. R. (1989). Altering the genome by homologous recombination. Science, 244(4910), 1288-1292.

   • 简介：Mario Capecchi阐述了利用同源重组技术在胚胎干细胞中精确修饰（敲除）基因的方法，即“基因打靶”技术，这使得科学家可以创建出特定基因缺失的“基因敲除小鼠”，成为研究基因功能最强大的模型之一。

3. Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2025). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096.

   • 简介：这是Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier在获得诺贝尔奖后发表的高影响力综述，系统地总结了CRISPR-Cas9基因编辑系统的发现、原理和应用，CRISPR技术以其简单、高效、精准的特点，引发了新一轮的生物学革命，被誉为“基因魔剪”。

4. Jinek, M., et al. (2012). A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, 337(6096), 816-821.

   • 简介：Doudna实验室发表的这篇论文，首次在体外证明了CRISPR-Cas9系统可以被引导RNA编程，实现对特定DNA位点的切割，这是将细菌的免疫系统改造为强大基因编辑工具的关键一步。

权威著作与综述

如果想系统性地了解基因工程的发展史,以下书籍和综述是非常好的选择。

1. Singer, M., & Berg, P. (1991). Genes & Genomes: A Changing Perspective. University Science Books.

   • 简介：这是一本经典的分子生物学教科书，作者之一 Berg (Paul Berg) 正是第一位在体外成功实现重组DNA的科学家（1972年，将猿病毒SV40的DNA插入到大肠杆菌质粒中），书中对基因工程的发展历程有非常生动和权威的叙述。

2. Judson, H. F. (1979). The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology. Simon & Schuster.

   • 简介：被誉为“分子生物学圣经”的纪实性著作，Judson通过对数十位顶尖科学家的深度访谈，生动地再现了从1940年到1970年代分子生物学革命的全过程，包括基因工程诞生的详细背景和故事。

3. Watson, J. D. (2003). DNA: The Secret of Life. Alfred A. Knopf.

   • 简介：DNA双螺旋结构的发现者之一詹姆斯·沃森所著，书中以第一人称的视角，回顾了DNA发现以来的历史，并对基因工程的伦理、社会影响进行了深刻的思考。

4. Berg, P., & Singer, M. (1992). Genes, science, and society. Debating the Genetic Revolution: Pathways to Public Understanding, 17-40.

   • 简介：由基因工程的先驱者Paul Berg撰写的文章，回顾了早期重组DNA技术引发的争议和科学界的自我监管（如伯格会议），探讨了科学研究与社会伦理的互动关系。

希望这份详细的参考文献列表能为您的研究和学习提供有力的支持！