谈到获得诺贝尔奖的女性科学家,有没有人会首先想到多萝西·霍奇金这个名字?
一个在居里夫人的盛名之后第三个拿到并且独享诺贝尔化学奖的英国女科学家一个利用X射线技术成功解析青霉素、维生素B12和胰岛素等许多复杂大分子结构的杰出结构生物学奠基人
没错,她就是多萝西·霍奇金,集众多卓越科学成就于一身的女性科学家,却不被世人所熟知,但是她的经历却鼓舞人心,令人敬佩!
多萝西霍奇金的画像

青霉素传奇



提起青霉素,大家一定不会陌生。但是,在发现青霉素之前,人类对细菌基本上属于“束手无策”的状态。肺结核、即使一般的伤口感染都可能置人于死地。
1928年,英国伦敦大学细菌学教授弗莱明偶然发现了青霉菌具有杀菌作用,将其分泌的物质称为青霉素,这是人类历史上最早发现的抗生素,对近现代医学史具有划时代的意义,并且在二战时期挽救了成千上万名士兵的性命。
弗莱明教授
但是由于当时检测技术有限,青霉素的结构一直不明确,给青霉素的合成和大规模生产造成了极大的困难。
只有破解了青霉素的化学结构,才有可能明确其抗菌机理,才可能进一步改进其结构和治疗效果。因此,破译青霉素的结构,对人类在细菌性疾病治疗方面具有里程碑意义。
二战宣传画 图片来源:1944年8月14日Life杂志

卓越成就



当时,在牛津大学从事结晶化学工作的多萝西霍奇金(Dorothy Hodgkin),在1939-1944年经过艰苦努力,于1945年她利用X射线衍射技术成功实现了青霉素晶体结构的测定,从此揭开了这个医药界最重要化学药品的神秘面纱,为青霉素的大规模生产奠定了基础,为造福人类作出了巨大的贡献。1947年她当选伦敦皇家学会会员。
霍奇金本人与分子模型的合影
1957年,多萝西使用同样的技术成功破译了维生素B12的结构,并因此在1964年获得诺贝尔化学奖。
值得一提的是,当时她不仅是第三个获得诺贝尔科学奖的女性,还是三个可爱孩子的母亲,把生活同样打理的井井有条。

1965年多萝西被授予英国功绩勋章。当时胰岛素的结构还尚未弄清,吸引了科学家们的大量关注,多萝西也是其中之一。
1969年,她又成功破译了胰岛素结构,这是多萝西在获得诺奖五年之后又一举世瞩目的成就。
胰岛素分子的三维晶体结构 图片来源:Wikipedia

人生经历



多萝西·霍奇金卓越的科学成就,与她的成长经历和家庭教育是密不可分的。
1910年5月12日多萝西出生于开罗一个英国殖民地中产家庭,她的父母是考古学家。1914年一战的爆发,出于安全考虑,多萝西和妹妹们被送回英国同祖父母一起生活并读书,从小和父母的长期分离导致的自立,在多萝西后来认为是她独立精神的根源。
多萝西10岁的时候,第一次在课堂上接触到硫酸铜晶体的制备,闪耀着璀璨光芒的蓝色晶体一下子就将多萝西迷住了,从此多萝西的注意力就开始转向了化学和晶体研究。
多萝西的父母重视学习与智力探索的价值,为了满足女儿对晶体的浓厚兴趣,还专门为她布置了一间实验室。当时,她几乎把所有的时间都给了化学实验,只要是书中的实验,她都要找机会做一遍。
1928年,多萝西考入英国牛津大学萨默维尔学院学习化学。1932年多萝西以优异的成绩被剑桥大学录取攻读博士学位,师从贝尔纳(John Desmond Bernal)开展晶体学和X射线解析生物分子结构的研究,她和贝尔纳一起首次发表了胃蛋白酶的高质量X射线衍射图案。1934年她回到牛津大学担任结晶化学助教。
然而,看似顺风顺水的科研成就,却依旧无法掩盖当时社会风气的不平等。在她大部分职业生涯期间,科学界被男性牢牢地占据着,杰出的女性科学家的在大众眼中被视为异类。
在当时,女性依然受到歧视,没有人觉得女性能做成什么大事,这让她不仅没有科研上的补贴,更没有相应的待遇。
身处困境的多萝西·霍奇金只能在博物馆的一个地下室做实验,由于条件恶劣,她患上了慢性类风湿性关节炎,可是她没有一次因为疾病停下手里的实验。在她的潜心科研下,1945年,青霉素的化学结构得以破解,不公正的待遇并没有阻碍多萝西在科研事业的成就。

多萝西与孩子合影

2014年5月12日,是多萝西·霍奇金的104年诞辰,为了纪念这位X光晶体学先驱,谷歌Doodle还特意更换了首页Doodle。
其中有一个精巧的分子模型,展示的就是多萝西·霍奇金通过X射线衍射技术确定的青霉素三维空间结构。
可以看到在分子模型后方的背景板上有一圈圈特别的图纹,这些曲线代表电子密度的分布,这正是通过分析晶体X射线衍射图样得出的数据。

除了在科学事业上的卓越成就之外,多萝西·霍奇金还是世界和平的拥护者,她支持民主和自由,她还在科研方面给予了中国、印度等第三世界国家很多帮助。
1959年她率英国科学家代表团赴北京参加中华人民共和国成立10周年庆典。并且是她在国际上首先宣布中国科学家破解了胰岛素结构。

多萝西·霍奇金是一个极具人格魅力的女性。虽然她的名字不像居里夫人那样耳熟能详,但是她的成就对于医学领域具有非比寻常的意义。

参考文献

1. 梦隐. 致敬多萝西·霍奇金[J]. 科学文化评论, 2018, 015(001):126-128.

2.《为世界而生:霍奇金传》乔治娜·费里(著),王艳红、杜磊(译)


END

蝌蚪五线谱原创文章/转载注明来源
责编/小西途说

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