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诺贝尔化学奖化学家——多萝西·克劳福特·霍奇金

(2011-10-02 15:48:00)
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诺贝尔奖化学家

多萝西·克劳福特霍奇

分类: 珍品·名胜·名人
  诺贝尔化学奖化学家——多萝西·克劳福特·霍奇金
化学家多罗西·克劳福特·霍奇金
    多罗西·克劳福特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin OM,1910.5.12-1994.7.29)是1910年出生于开罗的英国女生物化学家,结婚前名为多罗西·玛丽·克劳福特(Dorothy Mary Crowfoot)的。正是她由于通过X射线分析出维生素 B12、胰岛素、青霉素等分子构造而于1964年获奖诺贝尔化学奖。多罗西的父亲约翰是一名考古学家,母亲则是杰出的植物学家。多萝西与姐姐在英国接受教育,并获得了牛津大学萨默维尔学院化学学士学位。多萝西父亲在伦敦的一次舞会上遇到了格蕾丝·玛丽·胡德(多萝西·克劳福特的母亲)“人称茉莉”(Grace Mary Hood, Molly)。茉莉生于1877年,父亲辛克莱·胡德(Sinclair)是林肯郡的一位乡绅,有一处不大的庄园,称为内特罕姆霍尔(Nettleham Hall)。茉莉是6个孩子中最大的。这是一个惹人注目的家庭:人人都身材高挑,擅长运动。茉莉自己就高5英尺9寸(约1.75米)。她有4个弟弟,个个都生得十分英俊,很有才干。最大的弟弟爱德华(Edward)做了正规军的军官,伊沃(Ivo)从事神职,奥尔本(Alban)像母亲一样有音乐天才,最小的马丁(Martin)则进了海军。茉莉和妹妹多萝西(多莉)在家里受教育,曾在巴黎的一间女子进修学校念了一年的法语、音乐和绘画。茉莉喜欢乡间活动,比如骑着马带着猎狗去打猎,也爱音乐和舞蹈。她的背景使她足以嫁给一位乡绅做个贤妻。
    约翰和茉莉于1909年7月结婚,隆重的婚礼由林肯郡主教在内特罕姆主持,这年他36岁,她32岁。结婚之后,两人立刻出发,同赴开罗。多罗西·玛丽·克劳福特(多罗西·克劳福特·霍奇金)生于1910年5月12日。多萝西出生后的头4年里,一家人享受着典型的在世界各地管理着帝国前哨的英国侨民的生活。他们舒适地住在开罗,“住的地方可以看到金字塔”。仆人很容易雇到,这意味着他们有足够多的空闲用于社交和娱乐。那是一个由公务员和军官及其眷属组成的小社区,晚餐或聚会的客人可能有基奇纳勋爵本人。多萝西和妹妹们与双亲同住的时间从未超过连续几个月,且总要在长久的分离后才相聚一次。多萝西后来认为,这种分离导致的自立,是“她的独立精神的根源”。1914-1918年的第一次世界大战多萝西母亲茉莉的4个弟弟在战斗中阵亡或者随后因受伤而死。这次经历使茉莉更加坚信她的坚强意志。这成为她的人格特点。母亲的榜样使多萝西学习,做一个被动的观察者是不够的。她在这样一种强烈的感觉中长大:个人能够并且应该努力改善人类的状况。不存私心、为生民奉献的责任感,这种清教徒般的理想,激励多萝西取得了后来的成功。
    多罗西·玛丽·克劳福特(多罗西·克劳福特·霍奇金)是在一间小小的私人课堂里开始了她的科学生涯,这课堂里的孩子们,有着收入中等而观念独特的父母亲。来自安布尔赛德(Ambleside)的夏洛特·梅森(Charlotte Mason)小姐创立了全国父母教育联合会(PNEU,其格言是“我是,我能,我应当,我愿意”),作为地方政府建立的学校之外的一种选择。联合会培训年轻女子做家庭教师,她们在租来的房子或私人住宅里给12岁以下的孩子上课。这套课程包括一个学期的物理和化学,而那时候多数小学教师能教的科学课至多不过是“自然”。多萝西在十岁上进了这样一个小课堂,上课地点在萨福克郡(Suffolk)贝克尔斯(Beccles)的雷克托里(Rectory),老师是 PNEU培训出来的弗莱彻(Fletcher)小姐。重要的事实是,她把霍奇金的注意力转向了化学。设计这门课的改革派教育家,很明白实际的操作演示对抓住孩子们的想象力是多么重要。多萝西和同学们制取明矾和硫酸铜溶液,用来生长晶体。在此后的几天里,她们瞧着溶液慢慢蒸发,晶体逐渐显现,像珠宝一样有许多切面,闪耀着光芒。“我这一生为化学和晶体所俘虏”。房子里有四间阁楼。后面最小的一间,是她的私人实验室。倾斜的屋顶,一扇小窗,角落的一张木橱里,搁着她的藏品:父亲发掘出来的罐子碎片,苏塞克斯唐斯(Sussex Downs)的打火石,鸟蛋,冷杉的球果。桌上有一架试管,和其它一些化学器皿。瓶子里装着各种晶体、粉末和溶液,是她做实验用的。她屏住呼吸,把小小的酒精灯火焰里的白金丝转了一下,它的一端渐渐出现了一个彩色的珠子。她十一岁,那是1920年。尽管多萝西认为是那些光芒点燃了她对晶体毕生的热爱,使导火线烧着的条件其实早就准备好了。在那样的年代,对她那样出身的女孩,科学研究并不是一种寻常的选择。她的父母来自传统的小康家庭,俩人都重视学习与智力探索的价值,而看轻社会地位或规矩习俗。父亲和母亲——尤其是后者——的榜样使多萝西充满了一种炽烈的渴望,想要通过有系统的调查研究来找到问题的答案。她与晶体的初相遇,只是一个路标,把她指向了一条道路,她本来还可能选择许多其它的道路。十五岁时,多萝西在一个学生平均年龄比她大一岁半的班里上课。1925年的暑期报告中,她的圣经、英语文学、英语写作、地理和绘画都是全班第一,代数第二,几何第三,三角学第四。她在化学方面“总体上是优秀的”,但老师只把她排在全班14个人里的第9名。1927年3月,多萝西得到了由牛津地区考试委员会签发的毕业证书,在圣经、艺术、英语和数学、化学科目上都通过了。有六门功课她得了优异(不过,没有化学),使她成为那年参加牛津地区考试的女孩子中总成绩最高的。这使她获得了一笔30镑的大奖。
诺贝尔化学奖化学家——多萝西·克劳福特·霍奇金 
维生素B12的分子结构图
    1928年霍奇金进入英国萨默维尔学院学习化学,1932年到剑桥大学师从。贝尔纳善于使用X射线衍射分析技术来研究重要的复杂的有机分子。他团结了一批有朝气的科学家来研究特定的技术,在贝尔纳的小组里, 霍奇金大概是最有天才的,她比贝尔纳更为专注(贝尔纳后来从事科学社会学和科学史学研究,写出了经典著作《科学的社会功能》)。当霍奇金开始她的研究时,晶体学是一门相对较新的科学。它是数学、物理和化学的交叉科学。就是在这个时期, 霍奇金和贝尔纳记录了一个球型蛋白的第一个X射线衍射模型。1934年她回到牛津大学担任助教。因为是个女性,她曾拒绝参加教员化学俱乐部的研究会议。后来,她的天才和坚韧赢得了学生和教师的信任。1937年她获得剑桥大学博士学位,并和托马斯·霍奇金先生结婚。霍奇金先生是一个非洲事务专家,他的父亲R.H.霍奇金后来担任牛津皇后学院教务长,他的堂兄A.L.霍奇金(A.L.Hodgkin)是 1963年获得诺贝尔生理医学奖。1942年到1949年霍奇金夫人开始进行青霉素的结构分析。尽管有3个孩子和繁忙的生活,但她的恒心和天才产生了第一流的X射线分析结果。她的第一项主要成果是和查尔斯·布恩在1949年做出的,她发表了青霉素的三维结构。紧接着又发表了维生素 B12(1956年)的结构和胰岛素的结构(1969年)。由于在方面的工作,她获得了1964年诺贝尔化学奖。她是63年来化学领域第3位女性获奖者。1965年获得英国功绩勋章。她的研究促进了青霉素的大规模生产以及后来DNA结构的发现。
    多萝西·克劳福特运用X光技术和世界上第一批电脑,发现了胰岛素、青霉素和维生素B12的分子结构。多萝西·克劳福特在一次乘火车的旅行中,她结识了伯纳尔教授,并跟随他到剑桥大学进行研究工作。他们共同发现,蛋白质晶体必须在半湿润状态下,而不是干燥状态下加以研究,这一成果可谓大分子晶体学的里程碑,并为生物学及其在医药领域的运用开辟了光辉道路。随后,她又返回牛津大学继续研究。她开始对胆固醇及其它生物分子的鉴定工作,例如胰岛素。之后她便涉足令许多科学家为之着迷的青霉素的研究。1945年,多萝西发现了青霉素的分子结构。她的又一重大发现是分析出了对白血球和红血球生成至关童要的维生素B12的结构。也是由于这一重大发现,多萝西在1964年被授予诺贝尔化学奖。是世界和平和裁减军备的拥护者,是民族自由奋斗的强烈支持者,是第三世界发展的支持者,她热情帮助中国、加纳、印度等第三世界国家的科研。霍奇金夫人早在 20世纪30年代就对中国有着深厚的感情。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。至她去世前一年的1993年,她共8次访问中国。她在国际上首先宣布中国科学家破解了结构。

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