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研究人員不再將典型的基因視為對單個蛋白進行編碼的DNA片段。因為，對于基因的傳統規則來說，存在著太多的例外。研究人員發現，事實上，一些不同的蛋白質也許是由單一的DNA片段產生的。DNA所產生的絕大多數分子甚至也許都不是蛋白質，而是另一種稱為RNA的化學物質。人們熟知的DNA雙螺旋結構不再為遺傳所獨享。吸附在DNA上的其他分子能在具有相同基因的兩種有機物間產生顯著的差異，而且這些分子也能和DNA一起被繼承。

換句話說，基因出現了身份危機。這場危機發生在基因一詞誕生100周年的前夕。基因一詞是由1909年丹麥遺傳學家威爾海姆•約翰森命名的，用來描述父母給下一代傳遞了什么才使得它們發展出相同的性狀。像他那個時代的其他生物學家一樣，約翰森并不了解這個無形的因子是什么東西。

在接下來的60年里，科學家們將基因這個詞從抽象的概念變為了具體的現實。他們對面包霉菌和細菌，以及果蠅和玉米展開了實驗研究。他們發現了如何通過修飾細胞內的分子來改變花、眼睛及其他性狀。他們還指出了DNA是一對相互纏繞的鏈。到上世紀60年代，他們已經對基因作出了令人信服的定義。

他們認為，基因是一個含有制造蛋白質分子指令的特定DNA片段。為了從基因制造蛋白質，細胞不得不讀取它，并建立一個單鏈副本———RNA外轉錄。接著，這個RNA就會被一簇用于建立蛋白質模板的核糖體分子抓住。

基因也是遺傳的基本單位。每次細胞分裂時，它都會復制其基因，然后父母將這些基因中的一些傳遞給他們的后代。如果你從母親那里繼承了一頭紅發，或是罹患乳腺癌的潛因，那么你就有可能繼承了一個有助于形成這些性狀的基因。

基因的這種定義一直運行得相當好。1968年，分子生物學家岡瑟•斯坦特宣稱，下一代科學家的工作將是必須找出其中的細節。