或富裕,或貧寒,儘管出生的背景不同,但她們卻同樣摘得了科學領域的最高桂冠。
從1901年到2017年,女性共獲得諾貝爾獎49次,獲獎者48位。其中,有17人共18次獲得諾貝爾獎科學領域的獎項——諾貝爾生理或醫學獎12次、諾貝爾獎物理學獎兩次、諾貝爾獎化學獎4次。
她們通過個人的貢獻改變與影響著這個世界,激發著更多的有志女性投身科研事業。
在2018年諾貝爾獎開啟之際,本網對改變世界的這17位女性科學家的經歷和她們取得的成就進行了梳理,以饗讀者。
諾貝爾生理或醫學獎
在迄今為止214位諾貝爾獎生理或醫學獎得主中,有12人是女性。佔比5.6%。
1. 格蒂·特蕾莎·科裡(Gerty Theresa Cori)是首位獲得諾貝爾生理或醫學獎的女性。她與丈夫卡爾·斐迪南·科裡(Carl Ferdinand Cori)共同分享了1947年諾貝爾生理或醫學獎的一半獎金,原因是「發現糖原催化轉化過程」。
格蒂出生於當時屬於奧匈帝國(現屬於捷克共和國)的布拉格。1920年,她獲得布拉格德國大學醫學院醫學博士學位,同年年末與同學卡爾結婚。兩人在1922年前往美國紐約布法羅市進行代謝機制方面的研究,但作為一名女性,格蒂被聘用時的待遇比丈夫差得多。兩人1931年轉到華盛頓大學,均獲得了該校提供的職位。格蒂在1947年成為生物化學授,同年獲得了諾貝爾獎。
格蒂和卡爾對人體如何利用能量很感興趣。1929年,他們描述了「科裡循環」——這是新陳代謝的重要組成部分。人們在運用肌肉時會形成乳酸,然後乳酸會在肝臟中轉化為糖原。反過來,糖原又被轉化為葡萄糖,然後被肌肉細胞吸收。科裡夫婦繼續研究糖原如何分解成葡萄糖,他們在1938年到1939年間找到了引發分解的酶,並利用這一過程在試管中生成了糖原。
2. 羅莎琳·薩斯曼·耶洛(Rosalyn Yalow)因「開發肽類激素的放射免疫分析法」獲得1977年諾貝爾生理或醫學獎的一半獎金。當年,法國科學家羅歇·吉耶曼(Roger Guillemin) 和波蘭科學家安傑伊·維克託·沙利(Andrew V. Schally)因「大腦中肽激素分泌的相關發現」獲得另一半獎金。
羅莎琳是一個有些倔強、固執的孩子。她的父母曾想讓她成為一名女教師,但最終她成了一名物理學家,並獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。羅莎琳在美國紐約長大並在那裡生活。她的父母出身寒微,但這並不能阻止羅莎琳和哥哥亞歷山大努力爭取更大的成就。羅莎琳在學前班之前就開始閱讀。七年級的化學老師引起了她對科學的興趣,大學期間,她喜歡核物理。
羅莎琳是一位核物理學家。她與醫生所羅門·伯森(Solomon Berson)一起開發了放射免疫測定法(RIA)。RIA可用於測量身體中微小物質濃度,如血液中的荷爾蒙。羅莎琳和所羅門通過向病人的血液中注射放射性碘來追蹤胰島素。這種方法非常精確,他們證明了2型糖尿病是由於身體對胰島素的無效使用引起的。以前,人們認為這種疾病是由缺乏胰島素引起的。
3.在12位獲得諾貝爾生理或醫學獎的女性中,芭芭拉·麥克林託克(Barabara McClintock)是唯一獨攬該獎的女性。芭芭拉因為「發現可移動的遺傳因子」而在1983年獲得該獎。
芭芭拉在美國康乃狄克州和紐約州長大,家庭經濟窘迫,她對研究的興趣也因此遭到了懷疑。家人認為結婚對她來說更為重要。儘管如此,在父親的支持下,芭芭拉1919年到康奈爾大學農業學院學習,研究是她的興趣所在。為此,她選擇將畢生精力用於研究,一生未婚。她很害羞,但卻具有雄心,她意識到了自己所取得的成就的重要性,尤其是作為其他女性的榜樣而言。
生物體的許多特性是由遺傳決定的,也就是說,是由其基因決定的,這些基因儲存在細胞核內的染色體中。芭芭拉研究了玉米的遺傳特性,如玉米籽粒的不同顏色。她研究了這些特性是如何代代相傳的,並將其與植物染色體的變化聯繫起來。在20世紀40年代和50年代,芭芭拉證明了遺傳因子有時會改變在染色體上的位置,從而導致附近的基因變得活躍或不活躍。
4.麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼(Rita Levi-Montalcini)因「發現生長因子」,與美國科學家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)共同分享了1986年的諾貝爾生理或醫學獎。
麗塔出生於義大利都靈一個富裕的猶太家庭,父親是電氣工程師和數學家,母親是藝術家。受瑞典作家塞爾瑪·拉格洛芙(Selma Lagerlof)著作的啟發,她曾想過當一名作家,但最終決定在都靈大學學習醫學。1946年,麗塔受邀到美國聖路易斯華盛頓大學工作,一呆便是30年,最終回到義大利住在羅馬。她生前在政治上很活躍。麗塔在103歲時去世,是壽命最長的諾貝爾獎得主。
人類是從可分裂並形成新細胞的單一細胞發展而來的。這些新細胞會進一步分裂和繁殖。漸漸地,具有不同功能的不同類型的細胞就形成了。麗塔讓人們了解了這一過程如何發生。1952年,她成功從小鼠腫瘤中分離出一種物質,該物質會讓雞胚胎中的神經系統發育旺盛。這些發現現在被稱為生長因子,它讓人們對諸如畸形、老年痴呆、傷口延遲癒合和腫瘤疾病等醫學問題有了更深入的了解。
5.格特魯德·B·埃利恩(Gertrude B. Elion)與英國科學家詹姆斯·布萊克(James W. Black)和美國醫生喬治·希欽斯(George H. Hitchings)共同分享了1988年的諾貝爾生理或醫學獎,原因是他們「發現藥物治療的重要原理」。
格特魯德出生於美國紐約。青少年時期,她看到外祖父因癌症死亡,便決定用一生時間抗擊癌症。她曾在亨特學院和紐約大學學習化學,但作為一名女性,她很難找到工作。二戰期間,由於許多男性參加了戰爭,出現了化學家供不應求的局面,格特魯德因而得以在實驗室裡工作。在20世紀40年代中期,她轉至寶來·惠康實驗室(現為葛蘭素史克公司),此後一直在那裡工作。
格特魯德的研究革新了新藥開發和整個醫學領域。在此之前,藥物主要是由天然物質製成的。20世紀50年代,格特魯德和希欽斯(George Hitchings)一起開發了一種基於生物化學和疾病知識的系統的藥物生產方法。兩人最早製作的一批藥物目的是治療白血病,並幫助許多患病兒童存活下來。他們發明的其他藥物還被用於對抗瘧疾、感染和痛風,以及幫助器官移植。
6.克裡斯蒂安娜·尼斯萊因-福爾哈德(Christiane Nüsslein-Volhard)與愛德華·路易斯(Edward B. Lewis)和艾瑞克·威斯喬斯(Eric F. Wieschaus)共同分享了1995年的諾貝爾生理或醫學獎,獲獎原因是「對早期胚胎發育遺傳控制的相關發現」。
克裡斯蒂安娜出生在德國海羅斯伯格,是一個大家庭的五個孩子之一。她的父親是建築師,父母對藝術和音樂均感興趣。福爾哈德在12歲時就決定把生物學當作畢生職業。她在法蘭克福歌德大學學習生物學,後來到圖賓根大學學習生物化學,隨後在馬克斯·普朗克研究所攻讀研究生。此後她在海德堡歐洲分子生物學實驗室工作,並在1984年回到圖賓根的馬普研究所。
在更高級的生物體中,當受精卵分裂並形成新細胞時,生命就開始了,反過來,新細胞也會分裂。最初這些細胞看起來是一樣的,但隨著時間推移,它們開始改變。例如,一些細胞會構成心臟,一些會形成神經通路,還有一些會形成頭髮。基因對這一過程進行調節。福爾哈德和艾瑞克研究了果蠅的發育,在1980年前後,他們對引導細胞形成新果蠅的15個基因做了成功鑑定並對其進行了分類。
7.琳達·巴克(Linda B. Buck)與理察·阿克塞爾(Richard Axel)共同獲得2004年諾貝爾生理或醫學獎,原因是「發現氣味受體和嗅覺系統的組織」。
琳達出生於美國華盛頓州西雅圖市。母親對謎題的興趣和父親的聰明才智為她後來對科學的興趣播下了種子。琳達能夠自由地追隨自己的興趣,並學會了獨立和批判性地思考。在華盛頓大學學習免疫學課程時,她受到吸引攻讀了生物學。1975年獲得微生物學學士學位後,琳達到德克薩斯大學達拉斯分校學習,並在1980年獲得免疫學博士學位。此後,她轉到紐約哥倫比亞大學與阿克塞爾合作。
琳達與阿克塞爾從1991年開始合作,他們發現了位於鼻腔內嗅覺神經元中數百種氣味傳感器的DNA編碼。每種受體都是一種蛋白質,當氣味附著在受體上時,蛋白質就會發生變化。這使得電信號被傳送到大腦。不同氣味傳感器之間的細微差別意味著某種氣味會導致特定受體釋放出信號。氣味是由許多不同的物質組成的,人們會把來自不同受體的不同信號解釋為特定的氣味。
8.弗朗索瓦絲•巴雷-辛努西(Françoise Barré-Sinoussi)與呂克·蒙塔尼(Luc Montagnier)分享了2008年的諾貝爾生理或醫學獎的一半獎金,原因是「他們發現了人類免疫缺陷病毒」。當年的另一半獎金歸屬哈拉爾德·楚爾·豪森(Harald zur Hausen),因其「發現了導致宮頸癌的人乳頭瘤病毒」。
弗朗索瓦絲熱愛大自然,在假期裡,她喜歡在家鄉法國巴黎的公園裡觀察動植物。據弗朗索瓦絲說,她能在巴斯德研究所工作純屬偶然。她出身貧寒,被迫選擇歷時最短、學費最低的教育。弗朗索瓦絲一開始以志願者身份在巴斯德研究所工作,並於1975年獲得博士學位。她關於人類免疫缺陷病毒(HIV)的研究工作經常是在發展中國家進行的。
逆轉錄病毒是一種由核糖核酸構成基因組,且其基因可以整合到宿主細胞DNA中的病毒。1983年,弗朗索瓦絲和蒙塔尼在攻擊淋巴細胞(對人體免疫系統非常重要的一種血細胞)的腫大的淋巴腺患者體內發現了一種逆轉錄病毒。這種逆轉錄病毒後來被稱為HIV,它被證明是導致愛滋病(AIDS)的原因。這一發現對徹底改善愛滋病患者的治療方法至關重要。
9.伊莉莎白·布萊克本(Elizabeth H. Blackburn)與卡羅爾·格萊德(Carol W. Greider)和傑克·紹斯塔克(Jack W. Szostak)共同分享了2009年的諾貝爾生理或醫學獎,原因是他們「發現了染色體如何受到端粒和端粒酶的保護」。
布萊克本出生於澳大利亞塔斯馬尼亞島,雙親都是醫生,她很早就對動物和自然界產生了興趣。她後來到墨爾本大學學習生物化學,在英國劍橋大學獲得博士學位,並在那裡遇到了未來的丈夫。夫婦兩人後來轉到美國耶魯大學,最後轉到加利福尼亞大學工作。布萊克本對科學研究的倫理意義很感興趣,並為規範該領域的規定的制定做出了貢獻。
生物體的基因儲存在DNA分子中,DNA分子存在於細胞核內的染色體中。當細胞分裂時,其染色體完全複製且未被破壞非常重要。染色體的每一端都有一個「頂」(即端粒)保護著它。1980年,布萊克本發現端粒具有特定的DNA。1982年,她和紹斯塔克進一步證明DNA可防止染色體被破壞。布萊克本和格萊德在1984年發現了端粒酶,這種酶可以產生端粒的DNA。
10.卡羅爾·格萊德(Carol W. Greider)出生在美國加利福尼亞州聖地牙哥。她的父母都是學者,但母親在卡羅爾7歲時就去世了,這使她從小就很獨立。格萊德一開始在學校的日子並不好過,但一位熱心的老師引起了她對生物學的興趣。她於1987年在加州大學伯克利分校獲得博士學位,師從伊莉莎白·布萊克本,並與布萊克本共同獲得諾貝爾獎。格雷德後來轉到馬裡蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯大學工作。
在布萊克本和紹斯塔克發現端粒有一種特殊的DNA可以防止染色體被破壞之後,格萊德和布萊克本在1984年也發現了端粒酶,這種酶可以產生端粒的DNA。
11.梅-布裡特·莫澤(May-Britt Moser)與丈夫愛德華·莫澤(Edvard I. Moser)共同分享了2014年諾貝爾生理或醫學獎的一半獎金,另一半獎金歸屬約翰·奧基夫(John OKeefe),原因是他們「發現了構成大腦中定位系統的細胞」。
梅-布裡特出生於挪威福斯納瓦格。她在奧斯陸大學學習心理學,並在那裡結識了丈夫愛德華。她1995年從該校獲得神經生理學博士學位。此後夫婦二人在英國愛丁堡大學和倫敦大學學院工作一段時間後,轉到了挪威科技大學。梅-布裡特是該校神經科學教授與神經計算中心主任。
知道自己在哪裡以及如何找到去其他地方的路對人類和動物都至關重要。2005年,梅-布裡特和愛德華發現了一種對確定靠近大腦中心區域的海馬體的位置非常重要的一種細胞。他們發現,當老鼠經過空間中六邊形網格中的某些點時,形成導航坐標系統的神經細胞會被激活。此後,他們展示了不同類型的細胞如何合作。
12.屠呦呦因「發現針對瘧疾的一種新療法」獲得了2015年諾貝爾生理或醫學獎的一半獎金。另一半獎金獲得者為威廉·C·坎貝爾(William C. Campbell)和大村智(Satoshi ōmura),原因是他們「發現了由蛔蟲寄生蟲引起的感染」。
屠呦呦是浙江寧波人,曾在北京大學學習。從1965年以來,她一直在中國中醫科學院工作,現在她是那裡的首席科學家。
許多嚴重傳染病是由昆蟲傳播的寄生蟲引起的。瘧疾是由引起嚴重發燒的單細胞寄生蟲引起的。傳統中藥利用甜艾來治療發燒。20世紀70年代,屠呦呦在研究了傳統草藥後,成功提取出一種抑制瘧疾寄生蟲的物質——青蒿素。以青蒿素為基礎的藥物使數以百萬計的人得以生存並改善了他們的健康。
物理學
在1901年至2017年期間,諾貝爾物理學獎頒發了111次,獲獎人次207次。其中,約翰·巴丁(John Bardeen)在1956年和1972年兩次獲得該獎。因此,共有206人獲得了諾貝爾物理學獎。在這期間,女性僅兩次獲得該獎項。
1.瑪麗·居裡(Marie Curie)和皮埃爾·居裡(Pierre Curie)分享了1903年諾貝爾物理學獎的一半獎金,原因是「他們通過對亨利·貝克勒爾教授發現的輻射現象進行聯合研究」,做出了卓越的成果;另一半獎金由安東尼·亨利·貝克勒爾(Antoine Henri Becquerel)獲得,以表彰其「發現自發性放射」。
瑪麗·多夫斯卡出生在波蘭華沙一個強烈擁護教育的教師家庭。後來,她轉到巴黎做研究,在那裡遇到了她的丈夫和在放射性領域並肩研究的戰友皮埃爾·居裡。夫婦兩人分享了1903年的諾貝爾物理學獎。皮埃爾在1906年去世,瑪麗繼續推動著兩人的事業並成為第一個兩次獲得諾貝爾獎的科學家。一戰期間,瑪麗組織了移動X光服務組。兩人的女兒伊雷娜與丈夫弗雷德裡克•約裡奧後來共同獲得了諾貝爾化學獎。
1896年亨利·貝克勒爾發現放射性,激發了瑪麗和皮埃爾·居裡進一步研究這一現象。他們檢查了許多物質和礦物質以尋找放射性跡象。他們發現瀝青鈾礦比鈾更具放射性,便認為它肯定含有其他放射性物質。他們設法從中提取出兩種此前未知的元素,釙和鐳,它們都比鈾的放射性更強。
2.瑪麗亞·格佩特-梅耶(Maria Goeppert Mayer)和漢斯·延森(J. Hans D. Jensen)獲得了1963年諾貝爾物理學獎的一半獎金,以表彰他們「對核殼層結構的相關發現」。另一半由耶諾·帕爾·維格納(Eugene Paul Wigner)獲得,原因是他「對原子核和基本粒子理論的貢獻,特別是通過發現和應用基本對稱原理」。
格佩特-梅耶出生在德國卡託維茨。她的父親是哥廷根大學的一名教授,格佩特-梅耶1930年也在那裡獲得博士學位。結婚後,格佩特-梅耶移居美國,但那裡的規定禁止她和丈夫在同一所大學工作。於是,她輾轉在幾所大學之間工作,並在二戰期間參與了美國原子彈項目。格佩特-梅耶後來成為加州大學聖地牙哥分校教授。
根據現代物理學,原子是由原子核組成的,原子核由核子——質子和中子——組成,並被分布在殼層中擁有固定數量的電子包圍著。很明顯,原子核中與完整電子殼對應的核子數特別穩定。1949年,格佩特-梅耶和延森開發了一個模型,核子在不同能級的殼層中分布。該模型反映了他們核子在圍繞自身軸和原子核中心旋轉。
諾貝爾化學獎
從1901年到2017年,諾貝爾化學獎共頒獎109次,獲獎人次178次。其中,Frederick Sanger在1958年和1980年獲得兩次該獎,因為共有177名諾貝爾和化學獎得主。在這中間,女性共4次獲得這一獎項。
1.在目前為止獲得諾貝爾獎的48為女性中,瑪麗·居裡是第一位獲得諾貝爾獎的女性,也是第一位兩次獲得諾貝爾獎的科學家。
在居裡夫婦首次發現放射性元素釙和鐳後,瑪麗繼續研究它們的性質。1910年,她成功將鐳製成了一種純金屬,這無疑證明了這種新元素的存在。她還記錄了放射性元素及其化合物的性質。在科學實驗和醫學領域,放射性化合物都成為重要的輻射源,在醫學領域它被用於治療腫瘤。
2.伊雷娜·約裡奧-居裡(Irène Joliot-Curie)和丈夫弗雷德裡克·約裡奧(Frederic Joliot)共同分享1935年的諾貝爾化學獎,以表彰他們「合成的新放射性元素」。
伊雷娜出生於法國巴黎,父母親分別是皮埃爾·居裡和瑪麗·居裡。一世戰期間,她和母親一起工作,提供移動X光設備。戰後,她在巴黎大學繼續學習,隨後在父母創辦的研究所工作。在那裡,她與弗雷德裡克合作,完成了獲得諾貝爾獎的成果,兩人於1926年結婚。這對夫婦在政治上很活躍,致力於對抗法西斯主義和納粹主義。
放射性物質的輻射成為研究原子的重要工具。1934年,當伊雷娜和弗雷德裡克用α粒子(氦原子核)轟擊薄鋁片時發現了一種新的輻射,它在被稱為「雲室」的儀器中留下了痕跡。兩人發現,來自鋁的輻射甚至在輻射源被移除後仍在繼續。這是因為鋁原子被轉化為磷的放射性同位素。這意味著在歷史上第一次人為地製造了放射性元素。
3.多羅西·克勞富特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin)一人獨攬了1964年的諾貝爾化學獎,原因是她「通過X射線技術確定了重要生化物質的結構」。
霍奇金在孩提時代收到了一本包含晶體實驗的化學書,她對科學研究的興趣從此開始。儘管霍奇金在英國牛津大學學習並以優異成績畢業,但作為一名女性,她很難找到工作。現代分子生物學先驅、劍橋大學的J.D.伯納爾給了她一個機會。在劍橋大學獲得博士學位後,霍奇金1934年再次回到牛津大學,她的職業生涯都在那裡度過,並在分子生物學領域取得了許多輝煌的發現。
當x射線通過晶體結構時,其形成的圖案可被捕捉為照片影像,用來確定晶體的結構。在20世紀30年代,這種方法被用於繪製越來越大、越來越複雜的分子。大量的X射線衍射圖像、廣泛的計算和精確的分析幫助霍奇金在1946年成功確定了青黴素的結構,在1956年確定了所有維生素中結構最複雜的維生素B12的結構。
4.阿達·約納什(Ada E. Yonath)與文卡特拉曼·拉馬克裡希南(Venkatraman Ramakrishnan)、託馬斯·施泰茨(Thomas A. Steitz)共同分享了2009年的諾貝爾化學獎,原因是他們對「核糖體結構和功能的研究」。
約納什出生於以色列耶路撒冷。她的父母移民自波蘭,儘管父親是一名猶太學者,但她的家庭卻不得不通過經營雜貨店謀生。在父親去世後,約納什的家人搬到了特拉維夫。在耶路撒冷希伯來大學學習化學後,她在魏茨曼科學研究所獲得了博士學位,並在那裡做研究員。除了在那裡工作之外,約納什還為若干所歐美大學工作。
生物體的重要功能是由細胞核糖體中產生的大型複雜蛋白質分子管理的。在那裡,來自「信使RNA」的遺傳信息被轉化成胺基酸鏈,然後構建蛋白質。20世紀70年代,約納什開始了一個項目,並在2000年與其他研究人員成功利用X射線晶體學繪製了由數十萬原子組成的核糖體的結構。這具有廣泛的用途,例如在抗生素生產中就非常重要。
(馮維維譯)
文章來源:https://www.nobelprize.org/women-who-changed-the-world/
特別聲明:本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要,並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性;如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用,須保留本網站註明的「來源」,並自負版權等法律責任;作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜,請與我們接洽。