她是科学玫瑰,DNA背后的“黑暗女神”,却因是女人错失了诺贝尔奖

解螺旋公众号·陪伴你科研的第2434天

明明可以靠脸吃饭,却偏要靠才华。

在以男性为主导的科研圈中,关于女性能否胜任科研工作的问题,始终充满争议与讨论。

因为是女性,她们屡遭男性同行的排挤、刁难和轻视,其求学、研究之路异常艰辛;

因为是女性,她们的研究成果往往不被人承认甚至被人窃取;而她们的科研贡献也常常得不到应有的关注和尊重;

因为是女性,她们需要付出成倍的努力,才能和男同事们站在同样的位置。而有的人,直到去世,都未曾获得应有的认可。

今天想要介绍的,就是这样一位因性别歧视,被人遗忘了整整半个世纪的女性科学家。

她是富家女,本可过着安逸的生活,但选择仰望星空,沉浸在科学世界中。

她无视男性同行的嫉恨与冷眼,以自己的牺牲,为人类做出了巨大发现,最终却是为他人做嫁衣,让别人拿了诺贝尔奖。

她,就是被同事戏讽为“暗黑女士Dark Lady”DNA双螺旋结构的最初发现者——Rosalind Elsie Franklin

Rosalind Elsie Franklin(1920-1958)

Rosalind虽出身于英国的一个犹太富裕家庭,却拒绝成为“寡淡无味”的富家小姐,在她的身上反而多了几分新时代女性的独立与对梦想的渴求

她从不像当时社会所崇尚的那样刻意迎合男人的喜好,反而对科学研究一直抱有着浓厚的兴趣,这在当时几乎纯男性的学术圈中堪称异端。

15岁时,Rosalind便已经立志要成为一名科学家了,即便后来她遭遇了父亲的强烈反对(担忧女儿遭受歧视),也是义无反顾地走上科研的道路。

年少时的Rosalind

她从小理科优异,一路从私校念到剑桥。而当她顺利完成学业走出剑桥大学时,却因为女性身份只拿到了“名义上的学位”(decree titular)

这并没有浇灭Rosalind对科学研究的热情。1942年,正值二战最激烈的时刻,Rosalind响应世界反法西斯战争的号召,加入了不列颠煤炭利用协会,研究煤炭的高效利用。

这一研究便是3年。1945年,她发表了论文《固态有机石墨与煤和相关物质的特殊关系之物理化学》(The physical chemistry of solid organic collide with special reference to coal)。这篇论文意义着实重大,以至于剑桥大学决定破格授予她物理化学博士学位。

随后,Rosalind前往法国巴黎工作,在国家中央化学实验室学习X射线晶体衍射技术。1950年,受聘前往伦敦大学国王学院任职。

由于她出众的X射线衍射分析技术,她被英国物理学家John Randall纳入麾下,并被临时指派研究DNA化学结构

当时,学术界的每个人都想破解生命之谜,找出生命真正的遗传物质。

虽然1944年已有实验证明DNA才是生物的遗传物质,但因一直没有人能够对DNA的结构做出解析,这一说法始终没能让所有人完全信服。

很多科学家仍认为具有多样性的蛋白质作为遗传物质更有说服力。

所以无论是化学、物理或是生物学家,都希望能尽快破解DNA的结构秘密。这时,在Randall的安排下,Rosalind与Maurice Frederick Wilkins成为了同事。

Wilkins

按照原有的安排,Rosalind可以自己独立研究DNA,不用受到他人的干涉,并且接手Wilkins的工作。

可当时,正在休假的Wilkins显然并不知情。所以度假归来的Wilkins理所当然的认为Rosalind只是个女助手,并对她的研究工作开始“指手画脚”。

Rosalind脾气刚烈倔强,Wilkins的一番举动自然会惹怒Rosalind,此后,两人可以说是互相看不顺眼。

一个嫌弃对方是个来抢自己资源的“女流之辈”;另一个则坚持自己是一个独立的课题负责人,并对高高在上、处处干涉自己独立实验的同事颇为不满。

而夹在其中的学生Gosling,原本坚定不移的站队Wilkins,可在Rosalind来了后,他看着经验老道的Rosalind,顺理成章地爬了墙,并开始帮助“女老板”做实验、写报告。

这下梁子彻底结下了,在Wilkins看来,Rosalind不仅抢他的资源,还抢他的人。两人之间的关系降至冰点,简直可以用水火不相容来形容

心怀芥蒂的Wilkins一直试图赶走Rosalind,只不过Rosalind强悍的科研实力让他一直没有找到足够体面的借口。

通过小牛胸腺的纯DNA样本,Rosalind很快就发现了DNA的两种形态:DNA干燥时,会变得较短较粗(A型);DNA潮湿时,纤维会较长较细(B型)。

此外,她还提出一种新的DNA模型,即磷酸基团应该在DNA链的外面,而碱基则位于链的内部,这也为最终阐明DNA的结构迈出了最重要的一步。

在Wilkins和Rosalind的针锋相对中,看出端倪的Randall教授不得不从中劝和,将实验分成了两个部分,Rosalind挑了更难研究的A型-DNA,Wilkins选了一直在研究的B型-DNA。

不得不说,这一选择使Rosalind在DNA双螺旋结构的发现上走了不少弯路,她比Wilkins晚了整整两年才认识到A/B型DNA 可能都具有双螺旋结构。

1951年11月,Rosalind提出了A型DNA的X射线衍射图,并在剑桥大学进行学术报告,而这引起了双人组合Watson和Crick的注意

那时候的Watson和Crick,几乎就是结构生物学的门外汉。听完报告后,他二人虽受到启发,但现学现卖自然也很难取得实质性的突破。

他们耗费了很大精力推演出一种DNA三螺旋假说,并邀请Rosalind到实验室里观摩三螺旋结构模型。

没想到的是,看到模型Rosalind不仅没有想象中的惊喜,反而是一脸嫌弃,随即便不留情面地批评了双人组的模型。

这批评虽中肯,却不入耳,更是让双人组的上司很不开心,于是停止了对Watson和Crick的研究支持,责令他们不准再研究DNA,而Wilkins也以为二人已经停止实验了。

老实说,Rosalind在科研上的耿直,为她结了不少怨,尤其在当时那个性别歧视处处存在的学术圈

当时,女性科学家不被准许在高级休息室里用午餐,甚至被排除在科学家间的学术交流网络之外。即便是颇负盛名的Rosalind也被这样的歧视所束缚,她之前所研究的DNA样品只能在Wilkins的研讨会中获取。

面对男性同事清一色的打压,Rosalind丝毫不放在心上。醉心于实验的她一路过关斩将,在1952年对B型DNA连续照射了62小时之后,终于拍摄到了一张永载史册的照片——“照片51号”

这张照片,理科生一定都在高中课本里见到过。普通人看来,也许这照片没什么,但在科学家眼里,这照片简直比色情图片还要性感

因为,这是科学界公认的“有史以来最美的一张X射线照片”。至此,DNA结构的谜底已经呼之欲出了。

Rosalind离最终发现DNA的双螺旋结构,确实只有咫尺之遥。不过,出于严谨,她并未马上公布,只是暂时将其放在抽屉中。

而知晓此结果的Wilkins却异常兴奋,他在实验室里一直遇阻,此刻是万分迫切地想展开新的研究方向。于是他想到了之前资金被停掉的剑桥双人组。

1953年1月,Wilkins约上了双人组,将照片悄悄带出实验室,拿给他们过目,并给予充分的解释,让双人组了解到了关于DNA化学结构的大部分信息。

此时的Rosalind却完全被蒙在鼓里。她不知道,自己付出巨大心力的实验,竟然已经被同事泄密。

而原本以为DNA研究之路已断的Watson和Crick,震撼之余更是茅塞顿开。他们立马调转船头,在DNA双螺旋结构上高歌猛进。

1953年2月,他们走进剑桥附近的“老鹰酒吧”(The Eagle Pub),迫不及待地宣布他们“找到了生命的秘密”。

3月,Rosalind决定离开国王学院,前往同属伦敦大学的伯贝克学院继续自己的研究。而应Randall教授的要求,她并没有带走她的研究成果。

而知道这个消息的Wilkins喜悦之情溢于言表,他立马给Crick写了一封信:“暗黑女士已经离开实验室了!我们可以大胆向大自然的秘密前进了!”

来到伯贝克学院的Rosalind整理着自己之前的研究资料,并将实验数据整理成文,正准备投稿发表文章时,却愕然发现自己慢了一步

Watson和Crick破解DNA化学结构的消息已经传遍了大街小巷,无奈之下,她只能将自己的论文做了适当的修改,同样也提交到了Nature杂志上。

其实,如果没有Rosalind拍出的DNA分子的X线图像,Watson和Crick能不能搞定、什么时候能搞定DNA结构,估计都要另说了。

但在论文中,Rosalind所做的巨大贡献只是一带而过,只提到实验是受到她的启发,没有任何致谢

自此,Watson和Crick成为DNA化学结构的第一发现者,而Rosalind的论文却只能作为DNA双螺旋结构的一个补充证据

DNA双螺旋结构的发现无疑是现代生物学发展史上的里程碑结果。此后,双人组尽享鲜花、荣誉和掌声,而Rosalind却始终寂寂无闻,不过她真正关心的不是她自己的名声与利益,而是整个社会科学的进步

所以即便自己的研究成果在不知情的情况下被泄露,即便Watson和Crick未经她的许可擅自在论文中使用了她的图片,Rosalind也只是笑了笑,一点也没有错失扬名立万机遇的愤恨,反而很高兴自己的资料能对科学研究有所帮助

后来她一心转向了烟草花叶病毒(TMV)和小儿麻痹病毒的研究中,在两年时间里发表了13篇相关论文,并成功推翻了当时著名病毒学家Norman Pirie关于TMV的理论。可以说,Rosalind在病毒学领域中也是有所建树。

然而,不幸的是,因为长期从事X射线研究,她罹患卵巢癌并在1958年4月病逝,享年38岁,终身未嫁;也因此注定无缘1962年为DNA双螺旋颁发的诺贝尔奖。

1962年诺贝尔生理医学奖获得者

虽然,Rosalind的英年早逝是她没有拿到诺奖的重要原因,可如果她还活着,她真的能拿到本应该属于她的诺贝尔奖吗?

在一个男权占上风、对她充满嫉恨和敌意的科学领域里,Rosalind屡遭冷眼相待,甚至被本该和自己一起合作的队友孤立。

在DNA双螺旋结构被破解后,她本人在很长的时间里,不仅没有获得应有的肯定,甚至连基本的致谢都不曾听过,更过分的是,Watson还一度在回忆录《双螺旋》中诋毁过Rosalind形象与功绩。

而很多介绍DNA双螺旋结构的书籍与文章更是提都没提她的名字,在那时候Rosalind更像是那个DNA背后的“黑暗女神”,几乎没有人知道她的名字

直到40年后,得到诺奖的剑桥双人组,才终于向世人说明Rosalind的贡献,并承认是Rosalind的研究将他们引领到正确的道路上,如此他们才能发现DNA真正的化学结构。

这时,Rosalind对于DNA 双螺旋结构发现所作出的巨大贡献才真正为人所知。而为了纪念她,2003年,伦敦大学国王学院将新大楼命名为Franklin-Wilkins馆;

而且,在2006年英国设立了Rosalind·Franklin奖,以表彰那些取得了重大科学成就的女性科学家。

她只是生错了时代,不然应该会有更多杰出的贡献。而此刻,让我们忘掉那些是非评论,只单单记住这个姑娘的美丽背影吧。

参考文献:

https://www.nature.com/scitable/topicpage/rosalind-franklin-a-crucial-contribution-6538012/

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撰文丨萌董董
排版丨萌董董
主编丨叶子
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