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嫁給科學的姑娘們

(2016-01-21 09:29:36) 下一個

一提到女科學家,大家嘴邊上總掛著瑪麗 · 居裏。不錯,她發現了兩種元素,於 1903 年成為第一個獲得諾貝爾獎的女性,並於 1911 年再度獲得諾貝爾獎,成為第一個梅開二度的人。但居裏夫人並不是第一位女科學家。多年來,很多其他傑出的女性都堅定不移地將自己的一生獻給了科學。

 

沙特萊侯爵夫人(1706 – 1749)

沙特萊侯爵夫人畫像(nl.wikipedia.org)

沙特萊侯爵夫人畫像(nl.wikipedia.org)

加布裏埃爾 - 埃米莉 · 布雷德伊 · 普勒伊利,一位法國宮廷首席禮賓官的女兒,於 1725 年嫁給了沙特萊侯爵。她一生侍奉宮廷,生有 3 個孩子。在 27 歲那年,她開始認真研究數學,並在後來拓展到了物理領域。隨著她與同樣熱愛科學的哲學家伏爾泰之間萌生戀情,這種興趣變得更加濃厚。沙特萊侯爵夫人與伏爾 泰在科研上共同協作,並在前者位於西雷的別墅裏搭建起了一間實驗室,互不相讓地開始撰寫關於火的性質的論文(結果誰也沒贏)。這種協作在戀情結束時也沒有 中止。

沙特萊侯爵夫人對科學界最長遠的貢獻,是她將牛頓的《自然哲學的數學原理》翻譯成了法文,該版本至今仍在使用。43 歲時,她愛上了一位年輕軍官並懷上了他的孩子,生產後不久死於產後並發症。

 

卡羅琳·赫歇爾(1750 – 1848)

卡羅琳·赫歇爾畫像(star.arm.ac.uk)

卡羅琳·赫歇爾畫像(star.arm.ac.uk)

卡羅琳·赫歇爾出生在德國的漢諾威市,起初她在家中幾乎相當於一個女仆(她後來形容自己為 “家裏的灰姑娘”)。1772 年,她被哥哥威廉帶到英國巴斯,操持他的家務。當她學會了唱歌以後——威廉當時在八角教堂演奏管風琴,她負責伴唱——她的哥哥改弦更張,轉而研究天文學, 卡羅琳也跟著轉行。她不光幫助哥哥進行觀測、製作天文望遠鏡,自己也成為了一名傑出的天文學家,發現了新的星雲和星團。

她是第一位發現彗星的女性(一生總共發現了 8 顆),也是第一位由英國皇家學會出版其作品的女性。她還是英國第一位領到報酬的女科學家:威廉因為在 1781 年發現了天王星,而被任命為英王喬治三世的禦用天文學家,他說服國王每年給他的助手也發放報酬。1822 年,威廉去世,卡羅琳退休回到漢諾威市。她在那兒繼續天文學研究,並編纂了一部星雲錄——得益於赫歇爾兄妹的研究工作,已知的星團由 100 個增加到了 2500 個。卡羅琳於 1848 年去世,享年 97 歲,一生在其領域裏獲得許多榮譽,包括皇家天文學會頒發的一枚金質獎章。

 

瑪麗·安寧(1799 – 1847)

瑪麗·安寧畫像(en.wikipedia.org)

瑪麗·安寧畫像(en.wikipedia.org)

瑪麗·安寧的家鄉在英國的萊姆裏傑斯。1811 年,她的哥哥在家附近的一處海邊懸崖上發現了一副骨骼,當時他還以為是隻鱷魚。他讓 11 歲的妹妹負責挖掘工作,結果安寧挖出了一個頭骨和 60 節椎骨,把它們以 23 英鎊的價格賣給了一個私人收藏家。然而他們發現的並不是鱷魚,而是一種後來被命名為 “魚龍”(Ichthyosaurus )的生物。安寧從此開始了漫長的化石搜尋之路。

除了魚龍,她還發現了長頸的蛇頸龍,一個翼手龍,數百個、很可能數千個其他的生物化石。這些化石對於科學家了解 2 億至 1.4 億萬年前,侏羅紀時期的海洋世界起到了很大幫助。她沒怎麽受過正式教育,所以就自學解剖學、地質學、古生物學和科研繪圖。在那時,有的科學家甚至不遠千裏 從紐約市趕來,向安寧請教,並與她一起搜尋化石。

 

瑪麗·薩默維爾 (1780 – 1872)

瑪麗·薩默維爾畫像 (panoramio.com)

瑪麗·薩默維爾畫像 (panoramio.com)

瑪麗·費爾法克斯出生在蘇格蘭。她在 14 歲時翻看一本女性時尚雜誌,看到一個數學題答案裏又有 x 值又有 y 值,很是有趣,從此不顧父親的強烈反對,開始鑽研代數和數學。1804 年,她嫁給一位俄國的海軍上校,研究被迫告一段落。但丈夫死後,她回到了愛丁堡,開始出入知識分子圈子,交往的人包括作家 沃爾特·司各特爵士[1]_ 和科學家 約翰·普萊費爾 [2] ,並重拾數學和理科方麵的研究。她的第二任丈夫威廉·薩默維爾 1812 年與她結婚,很支持她的工作。

他們搬到倫敦後,瑪麗建立了自己的學術沙龍,成員包括天文學家約翰·赫歇爾和發明家 查爾斯·巴貝奇 [3] 。她著手進行磁學實驗,並撰寫了一係列關於天文學、化學、物理學和數學的作品。她將天文學家拉普拉斯的《天體力學》翻譯成了英文。盡管她對自己的譯作不甚 滿意,但在 20 世紀的很大一部分時間裏,它都被用作教科書。薩默維爾和卡羅琳·赫歇爾一道,被皇家天文學會授予榮譽會員稱號,成為獲此殊榮的頭兩位女士。

 

瑪利亞·米歇爾 (1818 – 1889)

瑪利亞·米歇爾(The Granger Collection, New York,via smithsonianmag.com)

瑪利亞·米歇爾(The Granger Collection, New York,via smithsonianmag.com)

瑪利亞·米歇爾從小跟隨父親學習觀察星星。馬薩諸塞州的楠塔基特島有一些捕鯨船,她的父親就通過觀察星象來檢驗船上航海經線儀的準確度。他還教會孩 子們使用六分儀和反射式望遠鏡。米歇爾 12 歲時,曾幫助父親記錄了一次日食發生的時間。17 歲時,她已經開辦了一所自己的女子學校,教授理科和數學。

米歇爾一下子被推到美國天文學的前台是在 1847 年,當時她通過望遠鏡發現了一個模糊的線條——那是一顆彗星。她因此享譽世界,獲得丹麥國王頒發的獎章,並成為美國藝術與科學研究院的第一位女研究員。 1857 年,米歇爾去歐洲旅行,參觀天文台之外,還結識了許多學者,包括瑪麗·薩默維爾。米歇爾這樣評價瑪麗: “同為女人,我不得不敬佩她。陡峭崎嶇的科學之路並沒有令她閉門謝客;她一麵孜孜不倦地進行研究,一麵又擔任著賢妻良母。”

米歇爾於 1865 年受聘於瓦薩學院,成為全美國第一位女天文學教授。在那裏她繼續著她的天文觀測,尤其是對於太陽的觀察。有一次為了看日食,她甚至跑到 2000 英裏以外的地方。

 

莉澤·邁特納 (1878 – 1968)

莉澤·邁特納(vebidoo.de)

莉澤·邁特納(vebidoo.de)

14 歲的莉澤·邁特納從學校裏畢業後,就同奧地利的其他女孩一樣,不允許再接受高等教育。但她受到了 威廉·倫琴 [4] 和 亨利·貝克勒爾 [5] 研究發現的鼓舞,立誌研究放射學。她 21 歲時,奧地利大學終於對女性開放了。在當了兩年家庭教師之後,邁特納於 1901 年考進了維也納大學。在大學裏,她在數學和物理學上表現出眾,並於 1906 年取得了博士學位。她曾寫信給瑪麗·居裏,但居裏夫人在巴黎的實驗室已經沒有位置了,所以她隻好去了柏林。

在那兒邁特納同 奧托·哈恩 [6] 一起研究放射性元素,但由於她是來自奧地利的猶太女人(這三點對她都很不利),她被禁止在主實驗室和講座上出現,隻能在地下室工作。1912 年,兩人去了一所新的大學,邁特納也有了更好的實驗室設備。盡管在她 1938 年逃離納粹德國後,兩人分隔兩地,但他們一直保持著合作。

邁特納在瑞典仍然繼續工作,在此期間,哈恩發現,鈾原子經過中子的轟擊會產生分裂,此後,邁特納計算出了反應過程中所釋放的能量,並將這種現象命名 為 “核裂變”。這一發現最終導致了原子彈的發明(“科學家不應該受到責備,他們的發現隻是被戰爭技術人員利用了,”邁特納在 1945 年說),哈恩由此於 1944 年獲得了諾貝爾獎。而邁特納則被諾貝爾獎委員會完全忽視。她在戰後拒絕回到德國,而是在斯德哥爾摩繼續她的原子研究,直至 80 多歲。

 

伊蕾娜 · 居裏 - 約裏奧(1897-1956)

伊蕾娜 · 居裏 - 約裏奧(The Granger Collection, New York,via smithsonianmag.com)

伊蕾娜 · 居裏 - 約裏奧(The Granger Collection, New York,via smithsonianmag.com)

作為皮埃爾和瑪麗 · 居裏的大女兒,伊蕾娜追隨父母的腳步,也進入實驗室工作。她 1925 年理學博士論文的研究對象,是釙的 α 射線,而釙正是她母親發現的兩種元素之一。第二年她嫁給了母親在巴黎的鐳研究院的一位助手——弗雷德裏克·約裏奧。伊蕾娜和弗雷德裏克繼續在實驗室裏合 作,研究原子結構。1934 年,他們用人工方法製造出了放射性元素,即用 α 粒子轟擊鋁、硼、鎂,從而產生了氮、磷、矽和鋁的同位素。翌年他們獲得了諾貝爾化學獎,這也使得瑪麗和伊蕾娜成為第一對分別獲得諾貝爾獎的母女。多年同放 射性物質打交道也讓伊蕾娜付出了代價,她在 1956 年死於白血病。

 

巴巴拉·麥克林托克 (1902 – 1992)

巴巴拉·麥克林托克(numerocinqmagazine.com)

巴巴拉·麥克林托克(numerocinqmagazine.com)

20 世紀 20 年代,巴巴拉·麥克林托克在康奈爾大學學習植物學。當她第一次接觸到遺傳學時,就被深深地吸引住了。取得了學士學位和碩士學位後,她向博士後努力,並站在 了玉米細胞基因研究的前沿。她先後在加利福尼亞州、密蘇裏州和德國的大學裏繼續自己的研究,直到在紐約的冷泉港安定下來。在那裏,通過觀察幾代玉米仁的染 色特征,她確定基因可以在染色體內和染色體之間進行移動。然而,這項發現與當時傳統的遺傳學思想不符,因此沒有受到人們的重視。麥克林托克開始研究南美洲 玉米的起源。

到了 20 世紀 70 年代和 80 年代初,分子技術得到改進,她的理論也得到證實,人們在微生物、昆蟲,甚至人類身上都發現了這種 “轉座子” [7] 。麥克林托克因此於 1981 年被授予拉斯克獎,而後於 1983 年獲得諾貝爾獎。

 

多蘿西·霍奇金 (1910 – 1994)

多蘿西·霍奇金,攝於 1969 年(Godfrey Argent/National Portrait Gallery, London)

多蘿西·霍奇金,攝於 1969 年(Godfrey Argent/National Portrait Gallery, London)

多蘿西·克勞福特(1937 年婚後改為多蘿西 · 霍奇金)出生在埃及的開羅,父母都是英國的考古學家。她被送回英國上學,那時班上隻有她和另外一個女孩獲準同男孩們一起學習化學。18 歲時,她進入牛津大學的一個女子學院學習化學,畢業後又到劍橋大學進行 X 射線晶體學研究,這是一種用 X 射線對分子的三維結構成像分析的技術。1934 年她回到牛津,在那度過了大部分的工作生涯,教授化學和利用 X 射線晶體學研究有趣的生物分子。她花費了數年時間改進這一技術,並因此於 1964 年獲得了諾貝爾獎。她還發現了青黴素、維生素 B12 和胰島素的結構。2010 年,即她去世後的第 16 年,為了慶祝英國皇家學會成立 350 周年,英國皇家郵政發行了一套郵票,上麵是皇家學會 10 位最傑出會員的頭像,包括牛頓和本傑明·富蘭克林。霍奇金是其中唯一的一名女性。

 

羅薩琳·富蘭克林 (1920 – 1958)

羅薩琳·富蘭克林(profiles.nlm.nih.gov)

羅薩琳·富蘭克林(profiles.nlm.nih.gov)

詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克裏克因為確定 DNA 的結構而知名,但他們的發現離不開羅薩琳·富蘭克林。在 20 世紀 30 年代,年少的富蘭克林進入倫敦為數不多的一所教授物理和化學的女子學校,但當她告訴父親自己想要成為一名科學家時,父親讓她打消這個念頭。不過父親最終妥 協了,她進入了劍橋大學學習,並獲得了物理化學的博士學位。她在巴黎時研習 X 射線晶體學技術,然後於 1951 年回到英國,在倫敦國王學院的約翰·藍道爾實驗室工作。在那裏她對 DNA 進行 X 射線分析。就在她即將弄清 DNA 分子結構時,藍道爾實驗室另一位 DNA 研究者——莫裏斯·威爾金斯——將富蘭克林的一幅X射線圖交給了詹姆斯·沃森。沃森很快發現這是一種雙螺旋結構,並與弗朗西斯·克裏克一起在《自然》雜誌 上發表了他們的成果。借此,沃森、克裏克和威爾金斯於 1962 年獲得了諾貝爾獎。而富蘭克林則於 1958 年死於卵巢癌。

 
內容注釋:  
[1] 蘇格蘭曆史小說家、詩人。
[2] 蘇格蘭數學家,提出了 “普萊費爾公理”:給定一條直線,通過此直線外的任何一點,有且隻有一條直線與之平行。
[3] 英國數學家,計算機先驅。可編程計算機的發明者。
[4] 德國物理學家, X 射線的發現者。1901 年被授予了第一個諾貝爾物理學獎。
[5] 法國物理學家,因發現天然放射性現象,獲得 1903 年諾貝爾物理學獎。
[6] 德國放射化學家和物理學家。1944 年獲諾貝爾化學獎。
[7] 轉座子,又名轉位子、跳躍基因,是一類 DNA 序列,它們能夠在基因組中通過轉錄和逆轉錄,或在內切酶的作用下,在其他基因座上出現。轉座子的存在,證明了基因組並不是一個靜態的集合,而是一個不斷在改變自身構成的動態有機體。

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評論
SilverMoon88 回複 悄悄話 其實造物主在打造人類時已經決定了不同的類型:有的人天生注意力集中, 心思敏銳, 對非世俗性的東西感興趣,適合比較深入的研究工作。 這樣的人才不適合做事務性的工作,即使為生活所迫,不得不做, 也是可惜的。科學和藝術,本質就是需要犧牲的東西,犧牲的就是世俗的物質回報,但是得到的是長遠的思想精神方麵的遺產。 這個境界,是要領悟的。
ellen123 回複 悄悄話 奉獻給科學的人,不論男女,絕大多數人的付出和回報也不成比例。
coppertown 回複 悄悄話 another good article. thanks.
WWTP 回複 悄悄話 她們其實是幸福的,一直和自己心愛的事物打交道,而且付出的心血有得到了回報。不像家庭和兒女付出的和回報往往不成正比。
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