從居里夫人到化學獎?wù)湎∑贩N杰出女科學家

從居里夫人到化學獎?wù)湎∑贩N杰出女科學家

100多年來，女性的社會地位無法得到證實。但是,她們在科學界的狀況可以樂觀嗎?因為居里夫人的故事幾乎家喻戶曉,使世人趨向于高估女性在科學界的地位,低估了女性在科學界面臨的困境。事實上,雖然居里夫人一百年前就獲得諾貝爾獎,但全世界迄今女性只獲13次諾貝爾科學獎。居里夫人一人獲得兩次(1903年的物理獎、1911年的化學獎),她女兒獲1935年的化學獎。而全世界其他女性僅獲一次物理獎(德裔美國物理學家邁耶MariaGoeppertMayer,1963)、一次化學獎(英國化學家霍奇金DorothyCrowfootHodgkin,1964)。1964年至今,女性已經(jīng)五十多年沒有問津諾貝爾物理和化學獎,另外10次皆生理/醫(yī)學獎。無論是中國科學院、還是德國馬普學會,女性擔任研究所所長的都極少。女性科學家作為當代知識女性中的精英,在20世紀大量進入科學界。女性在科學界做出了重大貢獻,除13位諾貝爾獎得主外,數(shù)學的EmmyNoether、物理的LisaMeisner和吳健雄、生物的RosalindFranklin都有杰出的貢獻。女性僅占諾貝爾獲獎總數(shù)的2%。1999年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[豪爾吉陶伊2007,頁103],美國國家科學院女性占6.2%,日本學士院0.8%,英國皇家學會3.6%,瑞典皇家科學院5.5%,土耳其科學院是14.6%,荷蘭藝術(shù)與科學院是0.4%。2007年,中國科學院和中國工程院的女院士不到5.5%[孫聞2007]。與此同時,科學界的組織領(lǐng)導職位仍以男性占絕大多數(shù)。本文擷取幾個與諾貝爾獎有關(guān)聯(lián)的女科學家,從她們在科學上獲得成功的歷程及其異同考察她們從事做科學的動力、家庭和事業(yè)的關(guān)系。希望能起到一點激勵華裔女性打破玻璃天花板的作用,進而突破女性在科學界發(fā)展的社會藩籬。一個研究生的道路和學習1902年6月16日出生的巴巴拉·麥克林托克(BarbaraMcClintock)是遺傳學家。1983年在她81歲的時候,由于轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)榮獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。其時距離她提出這一理論已經(jīng)過去30多年。麥克林托克是由好奇心驅(qū)動而從事科學研究的典型。終生致力于研究藝術(shù)創(chuàng)造原動力的精神分析學家菲利斯·格里納克認為,巨大的才能或天才之花的必要條件是:在幼兒時就發(fā)展“對世界的強烈愛好。”幼年時代的麥克林托克。她常對獨特的事物具有一種“非常強烈的感情”,她對科學的熱愛達到入迷的程度。當她還是一個小女孩時,在她的個人關(guān)系中,她也沒有感到需要和任何人有感情上親密的必要。自然世界成了她智力和感情活力的主要中心。通過閱讀自然教科書,她獲得了其他人從個人的親密交往中所得到的某種了解和滿足。青春期過后,她要干“那種姑娘們不該干的事情”的沖動越來越明顯了。對體育的愛好讓路給對知識的愛好?！拔蚁矏壑R,”她回憶說?！拔覑壑栏鞣N事物。”在高中,她發(fā)現(xiàn)了科學。解答科學難題開始使她滋長著一種快樂。“我解答問題的方法常出乎教師的意料之外……我請求教師,‘請允許我……看我能不能找到標準答案,’而我找到了。那真是一種巨大的快樂啊,尋找答案的整個過程就是一種純粹的快樂?！盵凱勒1987]雖然她的母親不支持她上大學,怕她嫁不出去,她堅持己見,其后也得到復員回家的父親的支持。而她一生從來沒有要結(jié)婚的感覺。麥克林托克在大學期間的一些經(jīng)歷進一步激勵、誘發(fā)了她的好奇心。1919年,麥克林托克入讀康奈爾大學農(nóng)學院。1921年秋,她上大學三年級的期中,選修了一門唯一向本科生開放的特別激動人心的研究生課程(遺傳學)。當時很少有學生對遺傳學產(chǎn)生興趣,他們大多熱衷于農(nóng)業(yè)學,并以此順利就業(yè)。但麥克林托克卻對這門課很有興趣,從而引起了主講教師赫丘遜(C.B.Hutchuson)的注意。課程結(jié)束后,赫丘遜打電話給她說,我們還有專為研究生開設(shè)的其它遺傳學課程,你要不要來選修。她知道作為一個學生,不僅自己感興趣,老師也開始欣賞她了。老師的邀請進一步強化了她的興趣。麥克林托克欣然接受了邀請,從此就非正式地獲得了研究生的身份,并踏上遺傳研究的道路。在大學三年級末,就完全走上了成為一個職業(yè)科學家的道路[凱勒1987]。后來,她在康奈爾大學植物學系正式注冊為研究生,主修細胞學(染色體工作),副修遺傳學和動物學。細胞學的染色體和遺傳學的交叉研究就成為她研究的方向。獲得博士學位后,麥克林托克在康奈爾大學農(nóng)學院的試驗地里種下第一畦玉米,開始進行基因研究。她沒有結(jié)婚,但是和玉米終身相守。她用玉米做出了許多重要的發(fā)現(xiàn),42歲時當選美國科學院院士。此后她經(jīng)過對玉米進行交配實驗和實地觀察,發(fā)現(xiàn)了“轉(zhuǎn)座基因”?；蛟谌旧w上作線性排列,基因與基因之間的距離非常穩(wěn)定。常規(guī)的交換和重組只發(fā)生在等位基因之間,并不擾亂這種距離。在顯微鏡下可見的、發(fā)生頻率非常稀少的染色體倒位和相互易位等畸變才會改變基因的位置。可是,麥克林托克發(fā)現(xiàn)單個的基因會跳起舞來:從染色體的一個位置跳到另一個位置,甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。麥克林托克稱這種能跳動的基因為“轉(zhuǎn)座因子”(目前通稱“轉(zhuǎn)座子”,transposon)。20世紀50年代她把這個發(fā)現(xiàn)在一個理論框架下提出,認為轉(zhuǎn)座是基因表達的主要調(diào)控機理之一。當時的科學界沒有接受她的理論,對轉(zhuǎn)座現(xiàn)象的重要性也沒有很快意識到。有人嘲笑“她一定是發(fā)瘋了”。在遭受冷遇的30多年時間里,她雖然為人們不接受她的理論而不高興,并在1951年后拒絕在工作單位冷泉港實驗室作學術(shù)報告,但是她繼續(xù)開展自己的研究[馬長柱等2005]。當在動物中也發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座現(xiàn)象后,科學界認可了她對DNA跳躍現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),雖然她的基因表達調(diào)控理論不重要、也沒有普遍意義。作為一名終身未嫁、一生鐘情于生命科學研究的諾貝爾獎得主,麥克林托克無疑是科學界的天才?！皩ι锏溺娗椤笔撬齽?chuàng)造力的主要源泉。驅(qū)動她一生在生物學世界孜孜以求的主要力量,是她對自然科學、生命世界的巨大好奇心。她曾說過,“重要的是培養(yǎng)一種能力去發(fā)現(xiàn)一個異乎尋常的籽粒并使它可以被理解”,“如果(有什么事情)出了格,那必定有個原因,你就得查明這是怎么回事”。二居里夫人kraft在獲得諾貝爾獎的12位女科學家中,有幾位終身未婚(麥克林托克、蘿莎琳·雅洛、樂薇·芒塔琪妮),還有長期單身的。有的是性格所致,有的是因為早期女科學家受家庭和社會壓力,難以兼顧家庭和事業(yè)。用一位女生物學家的話說“(對女科學家來說)婚姻不是他們所要考慮的事情。你若要獻身于科學,那么你就要偽裝起來,不能正常地裝束打扮……你不能結(jié)婚;你不能有孩子。”[Cole&Zuckerman1987]但是這并不是做杰出女科學家的必要犧牲。居里夫人對家庭非常照顧。她結(jié)婚后一直給家里記賬,為了長女的教育,她和朋友給一群小孩開了兩年的課。她也講究休閑。科學與家庭不再是非此即彼、互不相容的關(guān)系。J·R·科爾和H·朱克曼在20世紀80年代研究發(fā)現(xiàn),“對大多數(shù)婦女而言,科學與做母親可二者兼得?！本永锓蛉?、邁耶、霍奇金的故事表明,科學研究與婚姻家庭呈互補關(guān)系,而且科學文化、科學精神可以在一個家族內(nèi)部傳承。有意思的現(xiàn)象是,獲物理學和化學獎的4個女性科學家,其家族成員中都出現(xiàn)了有成就的科學工作者?，旣悺ぞ永?MarieCurie,1867-1934)是物理學家兼化學家。居里夫人的故事廣為人知。她的傳記是次女寫的,一些微妙的、當時認為不利于科學家形象的材料給省略了,而有些特殊情況,當時沒有看清,事后才清楚。居里夫人的研究生第一年(1897到1898)非常運氣。這年她生了一個三十年后會獲諾貝爾獎的長女,而她的研究奠定了自己兩度的諾貝爾獎。有這樣運氣的人,世上不多見。她的課題是步倫琴后塵,當時倫琴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了X射線,所以很多人跟著倫琴后面。居里夫人開始并沒有一個雄心勃勃的計劃,課題原創(chuàng)性不高。她到丈夫皮埃爾所在的巴黎市立工業(yè)物理和化學學院,拿著片子在全校找可以曝光的材料。在這個過程中,她發(fā)現(xiàn)了釙和鐳的原材料。她和皮埃爾兩人的共同實驗記錄是從1897年12月6號開始,到1898年2月17號就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了釙。時間跨度一共只有兩個月。1898年7月18號,居里夫婦正式向法國科學院宣讀報告,一是宣布發(fā)現(xiàn)了釙,二是提出了放射線的概念。1903年,她在索邦校區(qū)獲得了物理學博士學位。7月中旬,他們夫婦和貝克勒爾因為放射性而獲得當年的諾貝爾物理獎。居里夫人在研究生期間特別順利,但是她的一生卻頗坎坷。她第一個戀人的家長嫌棄她家窮,不讓他們結(jié)婚。1903年頒發(fā)諾貝爾獎時,沒有請居里夫人去演講,只請了丈夫皮埃爾。1905年,丈夫皮埃爾出車禍去世對居里夫人是很大的打擊,她曾有一年天天給去世的丈夫發(fā)寄不出去的信。1911年,居里夫人因發(fā)現(xiàn)元素鐳和钚獲得諾貝爾獎。但是,當年她和物理學家朗之萬的戀情被曝光,化學獎委員會主席建議她寫信表示“自愿”不領(lǐng)獎。她雖然堅持領(lǐng)獎,但是其后患抑郁癥,領(lǐng)獎后沒有回法國而是到英國朋友家休養(yǎng)了很長時間。由于長期接觸放射性物質(zhì),使她患有惡性白血病,1934年67歲的居里夫人去世。馬麗亞·古博特·邁耶(MariaGoeppertMayer)是德裔美國物理學家,獲1963年諾貝爾物理獎。她的父親是哥廷根的教授,她是家族中的第七代教授。哥廷根大學在20世紀初數(shù)學和物理都非常好,有一句師生們引以為榮的座右銘是“哥廷根外無生活”。邁耶不僅長得漂亮,還很聰明。她和美國人邁耶結(jié)婚后到美國定居。丈夫是大學的教授、系主任,由于規(guī)定,她在多年沒有正規(guī)教職的情況下進行研究工作。出于對科學的熱愛,她心甘情愿地愿意投身工作,自稱“我工作多年,沒有絲毫報酬,只是為了研究物理學時有著無窮的樂趣”[馬長柱等2005]。她與物理學家漢斯·延森1955年共同提出“核殼層結(jié)構(gòu)基本理論”而獲1963年物理學獎。英國科學家朵蘿西·霍奇金(DorothyCrowfootHodgkin)患有類風濕關(guān)節(jié)炎,雙手變形,腳成跛足,需要憑著堅強的毅力,克服病痛的折磨。她因解開青霉素和維生素B12的結(jié)構(gòu)獲得1964年諾貝爾化學獎。她對中國很好,是第一個在世界上介紹人工合成結(jié)晶牛胰島素的外國科學家,說中國的胰島素結(jié)晶是最漂亮的結(jié)晶,分辨率比她的還要高?；羝娼鸬募易宄蓡T也多與科學有關(guān):霍奇金的祖先托馬斯·霍奇金(ThomasHodgkin)于1832年發(fā)現(xiàn)霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin’slymphoma);1963年獲生理獎的阿蘭·霍奇金(AlanHodgkin)是她丈夫的親戚,1966年獲獎的洛克菲勒大學教授勞斯(PeytonRous)是阿蘭·霍奇金的岳父。家庭對于這些女科學家不是累贅,而可以并存,甚至相得益彰。三dna結(jié)構(gòu)的提出女科學家與配偶關(guān)系以外的科學家合作不如男科學家常見。這一方面可能是因為男子易于形成同盟關(guān)系,另一方面,在科學家年富力強的時期,男女之間易于碰撞出感情的火花,科研合作關(guān)系和情愛關(guān)系之間的尺度有時難以把握,男女之間的合作也可能影響了簡單科學合作關(guān)系的建立。英國猶太科學家蘿莎琳德·富蘭克林(RosalindFranklin)孤軍奮戰(zhàn),而同時代的沃森和克里克則合作研究同樣課題。1953年,沃森和克里克在英國《自然》雜志上發(fā)表了題目為《脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)》的論文,提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。這篇簡短的文章總共不到一頁,包括開頭、結(jié)尾和致謝。但這篇劃時代的文章中,有一句話意思是說,我們在做這項研究的時候,對富蘭克林的研究成果只是模糊地知道一點。這句話是一個謊言,因為沃森和克里克對富蘭克林的成果不是模糊地知道,而是知道得很清楚。富蘭克林1921年生于倫敦,早年畢業(yè)于劍橋大學,專業(yè)是物理化學。1945年,當獲得博士學位之后,她前往法國學習X射線衍射技術(shù)。此時,人們已經(jīng)知道脫氧核糖核酸(DNA)可能是遺傳物質(zhì),但是對于DNA的結(jié)構(gòu),以及它的機制還不甚了解。就在這時,富蘭克林加入了研究DNA結(jié)構(gòu)的行列,1951年,富蘭克林受劍橋大學國王學院約翰·蘭德爾(JohnRandall)之聘任,與威爾金斯(MauriceWilkins)共同進行DNA的X光分析。富蘭克林并不清楚DNA對生物的重要性,她在這以前從事材料研究,只是對分配的工作全身心投入。富蘭克林在劍橋大學國王學院成功地拍攝了DNA晶體的X射線衍射照片。她也知道堿基在里面,磷酸在外面。如果不知道這一點,就會犯錯誤。1954年因為發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)α螺旋結(jié)構(gòu)而獲諾貝爾獎的鮑林(LinusPauling),曾在1953年提出一個DNA核酸的模型,在這個模型中,鮑林(Pauling)首先認為DNA是三螺旋結(jié)構(gòu),其次他認為堿基是在外面,所以他錯了。沃森和克里克也曾犯同樣的錯誤,但他們和富蘭克林討論時,富蘭克林糾正了堿基在外的錯誤。如果她不指出堿基在內(nèi),沃森和克里克就缺乏提出堿基配對的一個重要基礎(chǔ)。富蘭克林后來在倫敦伯貝克學院的合作伙伴克盧格(1982年諾貝爾化學獎得主)看了她的筆記和論文打字稿,證明她獨立提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。但是她沒有提出堿基配對。1962年,克里克、沃森和威爾金斯因為發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)而分享了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,而此時,富蘭克林已經(jīng)在4年前因為卵巢癌而與世長辭?！叭绻€活著或者諾貝爾獎早些授予雙螺旋的話,獲獎名單將不是克里克、沃森和威爾金斯,而是克里克、富蘭克林和沃森”[豪爾吉陶伊2007,頁319]。這是很多人的共識。美國作家安妮·塞爾(AnneSayre)于1975年出版的《羅莎琳德·富蘭克林和DNA》一書中,全面記述了富蘭克林的科學成就。富蘭克林是被人叫去做DNA結(jié)構(gòu),她沒有意識到DNA的重要性,她對DNA結(jié)構(gòu)的興趣,是因為要好好工作。但她不是一定要拿諾貝爾獎。而沃森知道DNA的重要性,當時老想著做了可以拿諾貝爾獎。富蘭克林工作的環(huán)境對女性很不友好,她也沒有平等的合作者,而沃森和克里克之間有非常緊密的合作。重要的科學發(fā)現(xiàn)可由杰出的女性科學家做出,但諾獎對這一科學發(fā)現(xiàn)的眷顧,很多時候是不確定的。有人在做出成果的次年就被授予諾獎,而有人等了30甚至40年才被授予諾獎——他們很幸運,活得足夠長,直到諾貝爾獎評委發(fā)現(xiàn)它們的科學發(fā)現(xiàn)值得獲獎。麥克林托克是這方面的典型例證,而富蘭克林是一個反例?！伴L壽是堅守的一種形式,對于諾貝爾獎來說,它就像別的因素一樣必需”[豪爾吉陶伊2007,頁319]。諾貝爾獎只是科學研究的副產(chǎn)品,不是莎琳德·富蘭克林們追求的終極目標——對她來說,獻身科學是一種基于興趣的職業(yè)選擇,而不是為了摘取諾貝爾獎。四科學之fig:女性科學精神的缺失19世紀以來,世界經(jīng)歷了兩次女性主義運動的高潮。女性主義運動的第一次浪潮發(fā)生在19世紀下半葉到20世紀初;第二次浪潮是在20世紀的60-70年代。女性主義運動是向傳統(tǒng)勞動分工方式的挑戰(zhàn)。原有的勞動分工讓男性得以控制所有的公共領(lǐng)域——工作、運動、戰(zhàn)爭、政府,同時使女性成為家庭中沒有報酬的奴工,承擔整個家庭生活的重擔。女性要求享有人的完整權(quán)利,向男性和女性之間的不平等關(guān)系挑戰(zhàn),向所有造成女性無自主性、附屬性和屈居次要地位的權(quán)力結(jié)構(gòu)、法律和習俗挑戰(zhàn)[李銀河2005]。20世紀后半葉,不斷興起的女性主義思潮從政治運動、意識形態(tài)向整個文化界、學術(shù)界彌漫,并由人文、社會科學逐步滲透到自然科學。70年代以來,女性主義從尋找這一所謂“女性在科學中相對缺席現(xiàn)象”的原因為起點,對科學活動中的性別偏見進行了深入的批判,標志著西方女性主體意識的覺醒[董美珍2000]。這是20世紀以來女性步入科學界的基本背景。在這一歷史背景下,科學界的女性數(shù)量遞增,有些人開始嶄露頭角。但女科學家在邁向科學之巔的征途上,也存在著重重艱難險阻。在20世紀上半葉,首要的險阻是女性應(yīng)固守在家庭支持男人事業(yè)的觀念。幸運的是,居里、邁耶、霍奇金和富蘭克林都有較為開明的父母。他們的父親有的是建筑師,有的是工程師、律師、牙醫(yī)以及大學教授,良好的家庭環(huán)境所營造的“家庭科學文化”促成了兩代人之間的智力接力,這為她們在科學界的脫穎而出創(chuàng)造了先決條件。到了談婚論嫁的年齡,有人選擇了婚姻,有人選擇了終身以科學為伴。邁入婚姻殿堂的科學女性,有人因傳統(tǒng)的家庭觀念而把更多的精力放在照顧家庭,逐步被科學界淡忘;也有人同丈夫攜手共同摘取科學界的桂冠。迄今為止,夫妻攜手共同摘取諾貝爾獎的例子至少有三個:居里和居里夫人、愛瑞妮·約里奧·居里和丈夫菲特烈·約里奧·居里、科里夫婦。邁耶夫人的丈夫約瑟夫·邁耶也是知名的物理學家。和諧的家庭營造了氛圍,支持著科學界的偉大女性。制約女性科學家發(fā)展的另一個因素是工作場所、環(huán)境及制度。在20世紀上半葉,大多數(shù)教育和科研機構(gòu)對女性的入學、工作都有性別限制,對女性予以平等對待甚至優(yōu)厚待遇的機構(gòu)就更少?！白杂伞⑵降群筒痪卸Y節(jié)的交流,都是一個好場所的財富”[豪爾吉陶伊2007