 《三思科学》电子杂志
2004年春季合刊
2004年6月1日
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多萝西·霍奇金传
第三章 “我在剑桥的年月充满了新发现”
 Georgina Ferry
王艳红 杜磊 译
J·D·贝尔纳与剑桥 1932~1934
约翰·戴斯蒙德·贝尔纳（John Desmond Bernal）是一个极端反传统的人物，使每个与他接触的人都感到眩惑。他在几乎所有的话题——科学，政治，美学，道德——上都能提出独到见解，他还在念大学时就因这种出色的能力赢得了“阿哲（Sage）”（Sage有哲人、聪明人的意思——译注）的称号。这个名字一直伴随着他。对家人来说他是戴斯蒙德，对儿孙来说是J·D·贝尔纳，但对密友和合作伙伴来说，终生都是阿哲。
他略有点驼背，肤色苍白，略带红色的蓬乱头发，严格说起来算不上英俊。但他杰出的才智与激进的改革热情，对许多人来说形成了难以抗拒的魅力。他先在剑桥念大学，然后在皇家研究院与威廉·布拉格爵士一同工作，对X射线晶体学羽翼丰满的过程做出了不少理论和实验方面的重要贡献。他是个忠实的社会主义者，1923年加入共产党，1931年首次访问苏联，此后还多次访问过。他热忱地相信科学可用于人类的福祉，而且只有社会主义国家才有充足的组织能力来实施科学的政策。他的乌托邦理想包括男女之间自由、不受限制的性关系。尽管他在毕业的时候就与艾琳·斯普拉格（Eileen Sprague）结婚，却无意掩藏自己与其她女性的联系，也无意为这种行为辩护。他的人格特点，或许可通过他所选择的4个对自己影响最大的人来总结：达·芬奇，约翰·多恩（John Donne，17世纪英国诗人——译注），列宁和弗洛伊德。
贝尔纳的政治观念和私生活都不为剑桥管理当局所喜爱，他总要为实验室的资源与他们作斗争。但要在学校里找到趣味相投的人并不困难。1932年10月多萝西到来时，当时31岁的贝尔纳是一个主要由左翼科学家组成的团体中的一员。团体中有男性也有女性，大家为科学、艺术和政治话题进行激烈的争论，对性关系的观念很开放。作为一个学术机构，剑桥大学并不比牛津更激进，它给女性的待遇也不更好，直到二战之后才肯授予女性以完全的学位。但一些工作于物理、化学和生物交叉领域的人聚在一起，便足以形成一种与多萝西在牛津所经历的完全不同的气氛。
涉及其中的两个主要实验室是贝尔纳的晶体学小组，当时是矿物学系的正式机构；以及弗雷德里克·高兰·霍普金斯爵士（Sir Frederick Gowland Hopkins）的邓恩（Dunn）生物化学研究所，贝尔纳的小组与之有密切而频繁的接触。霍普金斯人称霍皮（Hoppy），性格温和宽容，是广受尊敬的生物化学权威之一——1929年他因为对维生素的研究而获得诺贝尔奖——没有公开明显的政见。不过他接纳并提升了这样一些人物：J·B·S·霍尔丹（J.B.S.Haldane），又一个杰出的、富有创造力的思想者兼左派分子，他的私生活在剑桥管理当局那里也是恶名昭彰；李约瑟（Joseph Needham）、康拉德·沃丁顿（Corad Waddington）、 N·W·“比尔”·皮里（N.W. “Bill” Pirie）以及其他当时与左翼政治紧密相连的人。此外，在30年代，还有一股源源不断的犹太难民潮涌入，其中包括未来的诺贝尔奖获得者汉斯·克雷布（Hans Krebs）和厄恩斯特·钱恩（Ernst Chain）。
或许更重要的是，贝尔纳和霍普金斯不仅喜欢女性，还鼓励女性在他们的实验室里工作。牛津虽然有女性在研究室里工作，但极为稀少：矿物学方面的波莉·波特，戴森·佩兰斯实验室里罗伯特·鲁宾逊的妻子格特鲁德（Gertrude），此外穆里尔·汤姆林森在这个实验室里做研究生。在剑桥，贝尔纳手下已经有诺拉·伍斯特（Nora Wooster，娘家姓马丁（Martin））和海伦·梅高（Helen Megaw）在做研究生。霍普金斯的母亲支持女性参政，他自己招的女研究人员有马乔里·斯蒂芬森（Marjorie Stephenson，她在1945年成为皇家学会最早的两位女性会员之一）、李大菲（Dorothy Needham，娘家姓莫伊尔斯（Moyles），李约瑟的妻子——译注）和安托瓦内特·皮里（Antoinette Pirie，娘家姓佩蒂（Patey））等等。研究人员之间的婚姻，使他的实验室得了个绰号叫“霍普金斯婚姻介绍所”。左翼分子占优势，则使它获得了另一个绰号“小莫斯科”。有次医学研究理事会的一位官员来访，回去报告说实验室里好像充满了“爱讲话的女人和聪明的犹太人”。
在这个世界里，科学合作在亲密真诚的友谊中进行，科学、政治和社会生活的界限几乎都消失了。汉斯·克雷布于1933年从被阶级、种族和宗教优越论破坏的德国逃到此地，在这里获得了新发现：
头一回，我生活在一个没有偏见的社会里，其中渗透了相互尊敬彼此为善的精神……在剑桥的实验室里，大家对彼此的研究很感兴趣；公开坦率地讨论各种思想、困难和研究结果。还有许多轻松的乐事、机智与幽默……令我震动——尤其与德国的情形不同——的，是霍普金斯和他的学院强烈的“社会良心”，他们普遍对世界事务深切关注。
对多萝西而言，现在的情形与她在牛津的研究经历的对比也是非常强烈的。从萨默维尔修道院式的气氛及泰尼·鲍威尔的实验室压抑人的礼节中来到这里，她起初几乎不知所措。她在学期开始后几天不声不响的就来了，此前与父母在意大利拉文那（Ravenna）参加第一届国际基督教考古大会。贝尔纳当时不在场，没有带她四处参观，其余的人好像也不知道她这天要来。不过晶体物理学初级讲师W·A·“彼得”·伍斯特（W.A.“Peter” Wooster）帮了她。
我对多萝西一点都不了解，不知道她的背景，而她也没有帮助我去了解——她实在是非常腼腆的——于是我带她在系里参观，解释各种东西是干什么用的。从对话中，我无法判断她是不是听明白了我的话，或者是不是感到厌烦……
贝尔纳很快回来了，带多萝西去看剑桥的主要旅游景点：国王学院教堂。但她自去过拉文那以来便“沉浸在拜占庭装饰的问题中”。她告诉他，这些东西很可爱，但不属于她（感兴趣）的时代。
牛津和剑桥的晶体学研究的组织方式有些相似之处。最明显的一点就是，匆匆忙忙改装而就、并不合适的实验室空间。贝尔纳的实验室在“矿物学小屋”里，几年后这地方就被拆毁了。他的地方比鲍威尔的还要小。多萝西回忆说：“人走进去之后，脚下是个棺材样的东西，盖着通往一间几乎是暗室的房间里的管子，房间里全是X射线仪器。”
旁边学生们工作的房间比较亮，里面都是桌子。后面还有两个房间，小的是暗室，大的是贝尔纳的房间。我们的工作室一边有条长长的工作台，是用来做实验的，还放着一个用来煮咖啡的小煤气炉。
大多数X射线仪器差不多都是自己做的，有的还是贝尔纳本人设计的。他在皇家研究院期间，设计了一种新型X射线照相机，使晶体能够在X射线束里旋转或振荡到不同的位置。晶体旋转的时候，里面不同的原子平面便进入或离开布拉格定律所规定的位置，因而可以得到三个晶轴之一的全套反射图样。
他在制造仪器方面没什么才能，幸好有极为出色的助手阿瑟·兰汉姆（Arthur Lanham）做实验室技术员。贝尔纳在动手方面的无能，在他刚刚到剑桥时几乎害死自己和兰汉姆。他决定在给X射线管供电的高压电路里装一个毫安表，让兰汉姆断开他手里拿着的地线。X射线管还在运行。“阿哲发出一声可怕的叫喊，飞过了半间屋子，我则背朝下跌到6码以外。我俩都被电结结实实地击到了。”
贝尔纳的旋转照相机的原型是一只闹钟、一块排水管和几根自行车钢条（或一块秒表加一个咖啡罐，视情形而定），多萝西来到时，这种旋转照相机已在剑桥附近投入商业化生产。贝尔纳还获得了资金来买下首批魏森伯格（Weissenberg）照相机之一，用这种照相机可以更容易地搜集晶体数据。据阿瑟·兰汉姆回忆，实验室还有一种希思·鲁宾逊式的风格（Heath Robinson,1872~1944，英国漫画家和插画家，画风滑稽古怪——译注）：
过了一阵子，我们弄到了几台变压器……我们习惯把设备堆得满屋子都是，用很细的线连起来，因为阿哲当时说，你们的高压线要么用特别细的，要么用特别粗的。结果我们就扯了一屋子非常细的线，这是很危险的。事实上，人走进屋子，往往毛发倒竖，一点都不夸张。
兰汉姆回忆说，多萝西“非常安静、非常淑女、非常有才能”。比尔·皮里回忆，她最惊人的特质就是不引人注目。他还回忆说，另一个同事说多萝西看起来总像“刚刚大哭过一场”（她大约是很有理由这么做的）。海伦·梅高负责“给她安顿一张桌子，有她自己的煤气管，按常规带她参观”。他们很快发现，她对要做的事十分清楚。人们造出一块有趣的晶体，往往都拿到贝尔纳这里来检验，而他要做的事情总是太多，很快大家就发现，多萝西即将承担给大多数晶体拍照的任务。渐渐地，人们就直接把晶体拿给她了。她为人安静，工作效率高，成了贝尔纳的左右手。第一批商业化生产的密封X射线管运到实验室——这相对于手工制作的仪器来说是一大改进——的时候，收件人是多萝西，这个实验室最新的成员。
贝尔纳的兴趣太广泛，他总是提出一些有趣的问题让大家研究，而不是亲自去做。他已经深深参与到晶体学国际组织的讨论中去，开始到处出差。多萝西刚到实验室不久，他就离开剑桥去莫斯科的晶体学研究所做一段时间的访问学者。他留给她三件工作，表面上看都琐碎而不重要。他让她整理堆在他房间里的翻印材料——其他人论文的副本（这些论文涵盖了到那时为止晶体学的整段历史）——摆到他的书架上；让她检查别人送来给他的那许多试管的晶体，整理清楚并选出三种，以便他回来时他和她可以对之开展研究；还让她做一张表格，简化对新的魏森伯格照相机拍出的照片进行反射标定的工作，照相机每将晶体旋转1度，底片就水平移动1毫米，因此底片上斑点的位置与晶体旋转角度直接相关。他自己为以前的旋转照相机做了一张类似的表格（这样的表格称为贝尔纳表格，沿用了许多年），一旦开始工作便可能需要新的表格。
她把这些工作都做完了，还整理了最神圣的地方——他的显微镜台，平时他在这里对送来的晶体作初步观察。不知为何，她对这种辅助工作的投入成了人们谈论的话题。在莱比锡工作的化学物理学家、X射线先驱彼得·德拜（Peter Debey）后来访问实验室，拿这逗她说“你就是那个因为把贝尔纳的显微台整理清楚而闻名海外的姑娘啊。”但多萝西并不埋怨这些活儿，尽管它们对一名研究者看起来不是个好的开始。相反，她认为翻阅贝尔纳的翻印材料的机会“对我的晶体学基础教育有好处”。她将晶体看作散落地在等人拣拾的“金子”。
她很快在剑桥安顿下来。起初并没想着要注册申请学位，也不想加入某个学院。但在实验室同仁来看，她应该注册攻读博士学位。那时候，博士学位并非研究科学家（research scientist）必备的资格。博士学位从1920年起才在牛津存在（而且这种头衔顽固地——到现在还是——称为哲学博士（DPhil）），被看作是一种德国传来的新玩意。柯卡尔迪小姐有一次告诉多萝西，如果她要做研究，她希望她“能有一个科学博士学位（DSc）”。但贝尔纳认为她应该抓住机会（尽管自己没有博士学位）。于是，在父亲的考古学友人多萝西·加罗德（Dorothy Garrod）的帮助下，她成了纽纳姆（Newnham）学院的一名研究生，登记成为博士生。这样还有一个好处是，作为剑桥大学的一名学生，她有权去听任何她喜欢的讲座。
起初她在埃里克·丁沃尔（Eric Dingwall）和太太多丽丝（Doris）那里寄住，这对夫妇也是她父母的朋友。丁沃尔是“魔术圈”（Magic Circle）的会员，他对超感应力的研究和魔术技巧使她渡过了许多愉快的晚上。但接下来的复活节，她的两个妹妹搬到剑桥来住了，先是琼，然后是伊莉莎白。伊莉莎白想在节日剧院（Festival Theatre）找份工作，琼则因为眼睛的问题放弃了医学训练，开始与父母一道在中东参与发掘，专攻燧石。通过多萝西·加罗德，她得到一个在剑桥考古学系工作的机会。姐妹们搬进了斯寇普坪（Scroope Terrace）的一套公寓里暂住了三个月，当时的房客——一位昆虫学家到亚马逊考察旅行去了。她们的下一个住处是伊迪斯王后路上一套楼上的公寓，离市中心有段距离，这地方就没有那么好了。她们晚睡晚起，来访的客人很多，以致于三个刻苦工作的年轻姑娘招来了邻居们的抱怨。多萝西甚至收到过一封律师函。
我们被告知，您于深夜在公寓内制造噪音，严重影响了我们的委托人的另一位房客的宁静，以致这位房客表示，除非您立即停止侵害，否则他将不得不放弃这套公寓……
幸运的是，多萝西和琼（那时伊莉莎白已经失去了在节日剧院的工作，到诺里奇（Norwich）的麦德马凯特（Maddermarket）剧院去了）在1933年圣诞节前夕搬到了贝特曼（Bateman）街一套舒服得多的公寓里，离城镇中心更近。接下来的那个夏天琼回到耶路撒冷之后，牛津的一位老朋友格温·戴维斯（Gwen Davies）（后来姓科布伦茨（Koblenz））与多萝西同住了几个月。她在那里过得很愉快。
这套公寓非常教人喜欢，它位于一幢结实的市内住宅的三楼到四楼。起居室的窗子正对着房子后面的花园，墙壁是暗棕色，挂着日本的禽鸟版画。家具是从克劳福特家在贝克尔斯的房子里借来的，一张黑色的木餐桌和椅子，一架梳妆台，架子上摆着斯波德陶瓷盘子。……多萝西说房间是琼装饰的……与之对照，多萝西自己的卧室就很简朴。
科伦布茨回忆起那时的晚餐聚会、在剑桥郡平坦的乡间举行的野餐，“天空的辽阔”使人联想到多萝西在诺福克的童年。
贝尔纳经常不在，留下大约半打的小组成员继续进行他向他们建议的工作。他的离开对他们而言多少是一种解脱，使他们有机会安静有序地取得进展。但他回来时，他们又渴望听到他的思想。诺拉·伍斯特发起了一个实验室午餐的传统，让在她家换工住宿的女孩送来新鲜面包和奶酪，以及用来调咖啡的牛奶。到时候，工作室中央的大桌子会被清理出来，所有的人都聚拢来，讨论从生命起源到罗马式建筑的种种话题，或听贝尔纳热情地描述他最近访问苏联的情况。他更多地通过鼓舞而非管理来领导——他的时间总是非常紧，因此办公室永远乱七八糟。他写文章又快又流利，产量惊人，不管是给晶体学学杂志还是政治周刊写作。
1932年贝尔纳已成为将X射线晶体学用于研究生物分子的先驱之一。生物分子在机体内通常并不以晶体形式发挥功能，实验室中制备的纯净样本有时会被用于生成晶体。任何能够形成晶体的化合物都可以通过X射线晶体学来研究，而认识一种分子的三维结构，对了解它在生物体内的机能是极为重要的一步。贝尔纳对固醇的研究始于1931年，首次证明这项技术能够用来在对特定化学结构的不同理论解释中作出明确的裁决。固醇类化合物包括胆固醇和麦角固醇，是许多重要生物分子如维生素D（钙化醇）和性激素的基础。在朋友索利·朱克曼（Solly Zuckerman）和J·B·S·霍尔丹的鼓励下，贝尔纳获得了钙化醇和雌激素的晶体。他在最初的一批照片中发现了某些相似之处，进而研究了5种其它的固醇，得出结论说，它们的基本结构相似：它们都是长形、平坦的分子，以一种与公认的类固醇核结合方式不同的形式结合。
类固醇核的这种结合方式由两位德国有机化学家（都是诺贝尔奖获得者）——哥廷根的海因里希·维兰德（Heinrich Wieland）和阿道夫·温道斯（Adolf Windaus）几年前发表的。但在伦敦的英国化学家O·罗森海姆（O. Rosenhein）和H·金（H.King）（贝尔纳与他们有密切接触）已经开始表示怀疑。贝尔纳的发现给了他们一个重新审视所有相关问题的机会，最终（在经历了一场有些激烈的优先权之争以后）导致英国和德国的两个研究小组差不多同时发表了对该方式的修正。
与少数结构已经完全弄清的有机分子相比，固醇相对复杂。贝尔纳的研究远在没有弄清原子的准确三维位置之前就停止了。但他们的确表明，X射线技术能够告诉化学家关于未知物质的很多东西：主要是分子的尺寸、形状和对称性，以及分子量，而用传统的降解和尝试合成的技术是难以了解这些东西的。这些数据通常足以（让化学家）确定这些物质的结构。他在1932年发表的文章吸引了全世界化学家的注意。晶体开始涌入实验室。多萝西到来时，有许多工作等着要做，其中许多都是沿着贝尔纳对固醇的初步研究提出的思路进行的。她到来之后几个月，就由为这个大人物收拾屋子转而自己专注于研究了。1932年圣诞节前一星期写的一封家信，描述了她那时生活的感觉：
最亲爱的爸爸妈妈：
我一点都不记得上次给你们写信是什么时候了……度过了一段忙得发狂的日子。
上星期四是（伦敦）化学学会关于麦角固醇的讨论会，阿哲被要求提交一篇论文，还要在星期五的生物化学学会上讲话。所以在那之前一个星期，我们把所有其它工作都放下了，集中全部精力研究固醇。大概到星期一时，我们开始得到一些极其有趣的照片……我让三个X射线管不停地工作，实在是紧张忙碌……然后（贝尔纳）得去伦敦，让我改善那些照片，第二天接着照。一早上我都快乐地在忙着——把所有的底片放在甲基化酒精中干燥——然后赶1点55分去国王十字街车站（King’s Cross）的火车。我下午4点左右到达阿哲住的汉浦斯蒂德（Hampstead），我们急急忙忙地喝了一顿茶，就开始看那些新拍到的照片。我认识了他的妻子艾琳……5点钟阿哲要去国家医学实验室与罗森海姆博士参加一个会议，就带上了我，把我介绍给那儿的每一个人。真令人兴奋——到处比较结果，计划下一步我们该做什么。然后我们收集了论文，直奔伯林顿大厦（Burlington House）的化学学会。没有时间吃晚饭。真是太了不起了。阿哲一路上都在推算结构——公共汽车上，地铁里，车站里等下一趟火车——更不用说所有的人都在讲话的会议上。然后所有的结果都出来了，非常整齐漂亮，好像他几个星期之前就知道了！
……（第二天）下午4点左右，我去了汉默史密斯（Hammersmith）的里昂（Lyons）研究实验室，生物化学学会在这里开会。这又是一个有趣的会议，许多人都是我前一天认识的，他们都很热情地打招呼和祝贺。会上有一整个系列的论文——不止是固醇……然后……我们都到接待室休息，继续讨论问题——我们是指国家医学实验室的一班工作人员、皇家研究院的鲁宾逊、几位其他化学家、阿哲和我。
然后我赶回（琼和伊莉莎白）的公寓，希望赶得上看一眼戴安娜……我们吃了一顿庆祝晚餐，以后又要各奔东西了。主要是苹果酒，蕃茄汤和蛋白酥皮。琼要去医学院参加一个聚会，莉齐和我一起去看戏，然后我又赶回剑桥……
当多萝西需要确定博士论文的题目时，她选择了固醇。接下来一年，她给几十种不同的分子拍照并研究其性质。
在剑桥的第二个学期中，还没开始这些工作，她接到了萨默维尔的来信，说管理团愿意讨论她重回牛津的可能性。她回去作了一个面试，发现他们提议给她一个学院研究院士的位子，有一些教学任务，籍此有可能升为正式院士。那时她完全不想要这样（在不久前的一封家信中她宣称“我想在剑桥待许多年！”），也并未掩饰这种想法。这个位置意味着不仅要教化学方面的学生，还要教其它自然科学学科和医学的学生，这样的教学负荷会严重占去她做研究的时间。她在剑桥不用教课，研究条件也要好得多，伙伴们也更志趣相投。
管理团十分吃惊。他们总是对开支很谨慎，但对科学教学方面的缺陷很清醒，因而成立了一个委员会来考虑这个问题，并给出了一条建议：“在谈长期合约时……必须考虑到科学研究的问题，与在研究方面已卓有成绩或表现出此种潜力的人合作。”学院的历史学家提到，他们心目中应该有了特定的人选。
当他们在考虑这个特定人选令人吃惊的消极态度时，多萝西“坐在院长客厅里壁炉边的地板上，考虑（她）究竟有多么不想离开剑桥。”那天这件事没有作出决定。萨默维尔管理当局本可甩手不管这个不知感恩的女子——院士的位置是很难得到的，对女性尤其如此——不过他们没有这样，而是采取了一种更为巧妙的手段。他们给她写信，允诺一个两年期的院士职位，每年薪水200镑；她可头一年待在剑桥，第二年多数时间用于做研究，而非给本科生上课。
这是一个非常精明的举动。多萝西确信她不想立刻离开剑桥，但也意识到自己最终还是要作更长远的打算。她向剑桥的同事征求意见。贝尔纳“有点伤心”，透露说他已向剑桥索要支持一个助手职位的资金。但他和所有人都说，拒绝这样的条件是愚蠢的，因为由这可以得到终身职位，而科学领域的终身职位非常稀少。面对她所尊敬的朋友们如此断然的建议，多萝西的抗拒消失了。她写信给院长，表示自己很惊讶而且非常高兴，愿意接受这个条件。这是一个为她整个职业前途奠定了基调的决定。
她意识到，如果回到牛津后继续做研究，就需要实验室空间和自己的设备。作为一个独立研究者，她不能再回到学生时代的挫折中，等着得到泰尼· 鲍威尔的允许、去使用准备得并不得当的仪器。因此在她应回到牛津之前6个月，1934年复活节假期之前，她抽出一天时间去了牛津，与鲍曼教授商谈。情况很快就清楚了，这位温存、年长的矿物学家帮不了她多少。学校每年给系里的资助只有200镑，支付了技术员弗兰克·韦尔奇（Frank Welch）的工资就不剩什么了。多萝西自己是一位学院院士，没有相关的大学职位，大学不会付给她工资，不过，鲍曼同意她在晶体学实验室里有一块地方做研究，她有比较高的地位，无须支付实验室费用。她可以安装自己的设备，如果能找到人为之掏钱的话。他自己并没有申请研究资金的经验，因此也无法给她该去找谁的建议。
这是一个挫折，但多萝西没有放弃。她离开博物馆直接前往附近的戴森·佩兰斯实验室，找到了有机化学教授罗伯特·鲁宾逊。他管着一个庞大的研究组，她认为他应当知道可以向谁去要钱。他也正开始对将X射线用于自己的研究产生兴趣。她十分走运，他就在办公室，有时间同她谈话——他自己的研究助手都很难得有这种机会。在另一封让人透不过气来的家信里，她向父母报告了结果：
我对于同鲁宾逊谈话感到紧张拘束得要命，他的开头非常糟糕，说“当然ICI（Imperial Chemical Industries，帝国化学工业公司——译注）最近资助了许多X射线研究……我一直认为这非常浪费金钱”。我的心一下子就凉了，然后他突然说“不过你和贝尔纳的工作很不一样。我一直想要在自己的系里做这样的研究。你想要什么样的房间？多少钱？”……我顿时大为感动。
鲁宾逊认为他有可能从化学企业ICI筹来一些钱，让她“想想你要什么，把详细情况告诉我。”
多萝西安排好了复活节假期要到奥地利去滑雪，这种活动在她是很少见的。除了学校必须参加的比赛，她从不参加什么体育活动，不过包括海伦·梅高在内的朋友一起通过全国学联在因斯布鲁克附近的蒂罗尔（Tyrol）租了一幢小木屋，成功地说服多萝西一同去。多萝西还把最小的妹妹戴安娜带上了。对她来说，滑雪是一种“很令人兴奋却经常很痛苦”的体验（对十六岁的戴安娜来说很自然；（后来）她有个女儿曾代表加拿大参加滑雪比赛）。在调理淤伤时，多萝西翻阅各种实验设备目录，开始列一个给鲁宾逊的单子。她写下了两个X射线管，一套给射线管供电的变压器，两个带旋转照相机的角度计，相机是贝尔纳和彼得·伍斯特设计的那种。随后她又在单子里加上了一个布尔格·魏森伯格角度计——当时最先进的照相机。射线管要由荷兰购买，魏森伯格角度计从美国马萨诸塞州的剑桥买。总费用约为600镑。她把单子寄给鲁宾逊，抱着乐观的期待。他及时地从ICI弄到了钱；如多萝西自己说的，这是争取研究支持的一个奇妙的简单方法。她这方面没有再介入，等她回到牛津时，她所要求的东西差不多都已经准备好了，除了魏森伯格角度计又过了两年才到。但她并不在鲁宾逊手下工作。为了避免那种不好的感觉，他同意她把设备安装在矿物学系。
未来已经确定，多萝西继续研究固醇以及贝尔纳研究的一类其它晶体。她给数百种晶体拍照，计算单位晶胞尺寸，从最密集的反射中获得对分子内部结构的某种概念。贝尔纳的风格是对一小组的晶体写短报告，然后转向别的东西。对多萝西所参与的研究，他都会把她的名字列在上面。因此多萝西在离开剑桥时，已经有一批相当可观的论文了。她感谢他的慷慨——并非所有的博士生导师都会如此细心——但也遗憾他们从未能“专心把事情完全解决”。对她而言，事情完全解决表示弄清楚完整的结构，把每一个原子都摆在正确的三维相对位置上。事实上，以当时的知识和技术而言，可能只有她在剑桥实验室研究的最简单结构——罗谢尔盐（酒石酸钾晶体）能够完全搞清楚。但贝尔纳把这项工作交给别人去做，更愿意让多萝西继续研究固醇和其它生物晶体。
她发现自己的名字列在一篇关于钙化醇的论文中，他在文中支持一种非常不确定、后来被发现是错误的结构，她温和地提出了抗议。他只是逗她“认为他损害了她的国际声望”。事实是，即便贝尔纳有时候会出错，但把她的名字列在1930年代早期从他的实验室大量涌出的论文中，只会增加她的声望。她是贝尔纳在1933至1936年间发表的12篇论文的共同作者；在这期间他发表的论文只有五篇的共同作者是其他人。最重要的一篇是她在剑桥的最后一个学期发表的，尽管当时它对化学的影响远不如关于固醇的研究。再一次，她的名字出现在论文上，无法抹杀地与晶体学的传说中的那项研究联系在一起。但她每有机会总会解释，在那关键的时候她甚至不在实验室里。
这篇文章的内容是首次成功地对蛋白质单晶进行X射线照相。蛋白质是大分子，其复杂的三维结构直接与其在机体中的功能相关。在红细胞中运输氧气的血红蛋白便是一个例子。还有数以千计的其它蛋白质，包括：结构材料，如毛发里的角蛋白、皮肤和骨骼里的胶原质；酶，这是一类起生物催化剂作用的蛋白质，安装或拆卸蛋白质的组成部分，保持机体顺畅运转；激素，如胰岛素。在20世纪30年代初，蛋白质的结构还完全是个谜，是一个激烈争论的话题。除了知道蛋白质在机体内的许多已知功能，许多人还认为基因是由蛋白质组成的。三十年前德国化学家埃米尔·费歇（Emil Fischer）表明，蛋白质是由约二十种称为氨基酸的简单分子通过不同的组合形成的。他发现，氨基酸能够连接形成长链，称为多肽。但蛋白质中是否包含这种链？如果有，它们如何形成三维的分子呢？
晶体学家介入这项研究已经有一段时间了。比尔·阿斯特伯里（Bill Astbury）从皇家研究院转到利兹大学，在那里利用X射线技术研究羊毛和头发中纤维蛋白的结构。他的图片不够清楚，不足以用于弄清楚结构。但他们提出了一种有规律的、重复的结构，他将之解释为锯齿折叠（zigzag fold）。研究可溶的或“球状”蛋白质如血红蛋白或酶就更困难了，尽管制备的纯净样品能够形成晶体，还没有人成功地用它们产生过X射线衍射图样。玩世不恭的人得出结论说，蛋白质没有内在秩序——但如果是这样，它们怎么能形成晶体呢？其他人认为，即使能够得到清晰的X射线图片，也无法确定单个分子中数以千计的原子的位置。
贝尔纳的声望和国际联系把他放在一个努力寻求答案的位置上。1934年他的一位年轻的美国朋友格伦·米利肯（Glen Milikan，获诺贝尔奖的物理学家罗伯特·米利肯（Robert Milikan）的儿子）碰巧访问瑞典化学家阿恩·蒂塞留斯（Arne Tiselius）在乌普萨拉的实验室。蒂塞留斯和他的同事西奥多·斯维德伯格（Theodor Svedberg）在提纯蛋白质方面的水平世界第一，他们用超高速离心器对溶液进行离心，直到分子按分子量沉积下来。到他的实验室来学技术的有牛津的生物化学家约翰·菲尔波特（John Philpot）。他在这里期间提纯的蛋白质中，有一种是消化酶——胃蛋白酶。一次度假滑雪回来后，他发现自己留在冰箱里的胃蛋白酶样本形成了许多“美丽闪亮的晶体”。他把这些拿给米利肯看，据称后者说：“我知道剑桥有个人会不惜代价地想要这样的晶体”。菲尔波特马上给他装了满满两试管，他把试管揣在口袋里来回到了剑桥。
贝尔纳一看到这些晶体，就把手头的事全丢下来研究它们——但没有多萝西帮助。由于她的家人给她施加了不少压力，她去伦敦哈利（Harley）街找医生看手的风湿痛。这期间，贝尔纳从试管里取出一块晶体，在显微镜下观察。它立刻失去了其它仍在试管里的晶体所有的光亮和透明，显得“很有些皱巴巴的”。不过他仍把它放在角度计里，拍了一张照片。结果并不是他预期的亮斑点阵，而只使底片“模模糊糊地发黑”。这意味着，晶体里的分子并无有序排列。然而，（胃蛋白酶）必须具有某种内部秩序，才能产生试管里那些完美的六边形双棱锥形状。
贝尔纳意识到，晶体在空气中干燥时，失去了其中的水分，而水分对维持其结构非常重要。因此，再次努力时，他将晶体连同一些结晶的“母液”一同放入精良的玻璃试管，封上试管，对之拍照。他从前曾和海伦·梅高用这种方法来研究冰晶的结构。结果非常引人注目——照片上全是反射图样。贝尔纳得以计算出单位晶胞的尺寸，以及蛋白质的分子量。他算出的分子量与乌普萨拉方面用超高速高心得出的结果完全吻合。他还对分子的尺寸、形状及相互结合的方式作了一些推测。弄清这样一种大分子的详细结构，远远超出了当时任何晶体学实验室的能力。不过贝尔纳仍然提出——后来被发现是错误的——在湿晶体中，氨基酸并不形成链。但他几星期后发表在《自然》上、以多萝西为共同作者的论文的最后一段清楚地表明，不管他的结论是对是错，实验本身具有重要的深远意义。
（现）在一种晶体蛋白质产生了X射线照片，很清楚，我们有办法检验（我们的想法），并且，通过研究所有晶体蛋白质，对蛋白质的结构作出比以往的任何物理或化学方法所给出的都要详细得多的结论。
多萝西从伦敦回来，并无确切诊断，被叮嘱休息一个月。当她发现自己不在期间所发生的事时，她决定将休息推迟到暑假。她立刻接手了胃蛋白酶照片，证实了贝尔纳首次作出的测量。他们的简短报告发表在《自然》上时，产生了巨大的反响。他们首次表明，对蛋白质获得良好的X射线照片是可能的。他们还发现，给蛋白质拍摄X射线的秘诀是使它保持湿润。大多数蛋白质X射线晶体学家——现在已经是一个庞大的国际（科学）共同体——都认为这是本学科诞生的时刻。
与贝尔纳的合作使多萝西在一批打破化学与生物学界限的科学家中处于最突出的位置。同时她完全地感受到了他造福人类的热情奉献。贝尔纳在英格兰受教育，但出生地是爱尔兰的尼纳（Nenagh）。少年时代他致力于军事技术方面的发明创造，希望有一天能够推动爱尔兰的民族独立事业。但在剑桥念大学时，他将注意力放到了全世界的事业上，并希望以一种暴力色彩较淡的方式来进行。1919年某个漫长的夜晚，他的朋友H·D·迪更生（H.D.Dickinson）向他介绍了卡尔·马克思的思想以及“伟大的俄罗斯试验”。他发现这些“那么清楚，那么引人注目，那么普遍适用……人民自己扫除了所有我憎恨的东西……这将带来科学的世界大同。”此后不久他就放弃了伴随自己长大的天主教信仰，将教堂视作“遍及全世界的政治化学反应的活跃试剂”。
他和妻子艾琳于1923年迁到伦敦时成为了共产党党员（十年后，据他自己说，他把党员证“遗失”了，没有延续党员资格）。在他的时代里，贝尔纳在政治上当然是十分活跃的，例如他支持1926年大罢工。但还要过几年，他才开始严肃地利用科学来解决社会问题。（让他走上这一道路的）催化剂是他于1931年7月4日在伦敦科学博物馆参加国际科学技术史大会时与俄罗斯代表团的会面。代表团由科学分部科学史学院的院长兼最高经济委员会工业研究所所长尼古拉·布哈林（Nikolai Bukharin）领导。在约瑟夫·斯大林的直接指示下，他和他的代表团团员们多多少少借这次本该是普通学术会议的大会之机，对着一批主要由西方科学家和历史学家组成的困惑的听众宣传苏联科学技术成就。
布哈林本人在一次题为“辩证唯物主义观点的理论与实践”的讲话中说，科学三项主要社会功能是：增进我们对外部世界的了解；发明和改善技术方法；战胜妨碍人类进步的力量。他说，为了达到这些目标，理论科学家必须与参与技术生产的工人保持密切接触。他宣称，只有在社会主义国家，这种结合才可能实现，而正是这种结合导致了苏联的伟大成就。
贝尔纳本人的思想使他特别能接受这些观念，而大多数听众对之的反应是凝固的沉寂。两年前，他曾出版了一本不寻常小书《世界，肉欲和魔鬼：关于理性灵魂三大敌人之未来的研究》。他在书中推测（有时过于大胆）了人类如何——包括个体和总体层面——通过应用科学达到完善的理性。在他听来，似乎俄罗斯已经准备好将这种思想运用于实践。苏联代表团参与会议的时间较短，带来太多的论文，时间不够全部递交。但与会者可以得到所有论文的副本，这些论文还结集出书，名为《十字路口的科学》，贝尔纳为右翼的《旁观者》杂志写了书评（这实在是让人吃惊的）。他本人的思想所受的影响立刻明朗了。他写道：“是智力上自由而社会上无能更好呢，还是成为一个系统——在这个系统中知识与实践为一个共同的社会目标而结合起来——的一部分更好？”几星期后，他首次访问苏联。
在科学占据英国文化生活优势地位的情形下，贝尔纳及其他左翼科学家如李约瑟、霍尔丹和皮里对苏联模式的热情是很容易理解的。科学经历了20年代经济大萧条的磨难，那时工作和研究资金愈来愈稀缺，实验室设备糟糕且维护不周。当时根本没有什么集中规划，人们也没有这样一种概念，即合理地支持科研可对解决实际问题如住房、卫生、营养甚至工业发展等起重要作用。意大利和德国公开的法西斯运动对思想自由的威胁，以及秘密军事研究，被视作日趋强烈的警报。在这样的情形下，对贝尔纳和他的左翼朋友们来说，苏联模式的科学成为他们努力追求的理想，也就不奇怪了。他们需要一点能使自己乐观的东西，苏联模式的社会似乎正符合条件。
多萝西到剑桥时，正是贝尔纳“投入到创造英国前所未有的事业：即帮助将知识分子的不满转化为社会主义者的不满的组织渠道”的时候。剑桥本身提供了肥沃的土壤。贝尔纳与之关系最密切的组织是剑桥科学家反战团体，它成立于1932年，本是个清谈俱乐部，后来却在一系列出版物和1936年西班牙内战爆发后的示威游行中占据了显著位置。
对抗法西斯威胁的迫切需求，软化了导致左翼力量分裂的敌对状态，帮助共产主义者和自由主义者在人民阵线中团结合作。这种结盟增强了左翼知识分子诸如贝尔纳和他在剑桥的朋友们的影响。他们还发挥作用帮助扭转科学工作者协会的命运，这个团体曾拒绝与工会运动合作，又不曾提出其它支持自己存在的理由，从那以后成员人数大幅下降。贝尔纳，彼得·伍斯特和比尔·皮里都加入了剑桥新的科学工作者协会指导小组，确保从邓恩和卡文迪什实验室招募许多新成员。两年后贝尔纳加入全国执行委员会，这只是30年代末他挂名为成员的约60个委员会之一。
尽管多萝西在剑桥时加入了科学工作者协会，并曾参加过剑桥科学家反战团体的一次会议，但毫无疑问，她只是个支持者，而非活动家。她是1934年《剑桥评论》上一封反对研究军事化的信的79位签名者之一。他参加了1933年11月停战日的示威游行，在这次示威中，李约瑟领导的一个小组抬着一个花环游行至战争纪念碑，花环上写着“致不曾发动战争的战争受害者，决意阻止所有类似的帝国主义罪行的人们上”。多萝西后来说，她是在星期天同弗雷德里希爵士和霍普金斯女勋爵喝过下午茶后被“卷入”这场游行的。
霍普金斯女勋爵很担心，恐怕他们会损害她丈夫的实验室的名声，说他们应该穿着整齐地去。这不是个好建议，因为有恶棍朝人们扔鸡蛋和烂西红柿。幸好我穿了一件胶布雨衣。
伦敦《标准晚报》以《剑桥的流氓》为题报道了这次事件。多萝西和她的朋友们暴怒地发现，这标题针对的是他们，而不是针对那些扔鸡蛋的剑桥大学保守党协会成员。
多萝西自己并不写政治或社会文章，也不在任何委员会任职。为何这样呢？她后来所有的著作都表明，她完全赞同她所属的那些组织的目标。这显然不是因为这类事情是男性专利，如加里·沃斯基（Gary Wersky）指出的，李约瑟夫人李大菲、托尼·皮里（Tony Pirie）、雷奈特·弗雷姆林（Reinet Fremlen）和诺拉·伍斯特在政治方面至少与她们的丈夫一样活跃，有时甚至更活跃。多萝西一生都不愿就自己觉得并不完全了解的话题发表意见，但一个更简单的解释可能是，她不想占用花在科学上的时间。她自己指出，尽管她想利用在剑桥的时间拓展自己的教育，两年里却只听了两门课：李约瑟的生物化学和I·A·理查兹（I.A.Richards）的现代诗歌。
另一个使她分心的潜在原因，可能更加难以忽视：多萝西恋爱了。先后（理所当然）但也可能是同时，与两个男人。
康拉德·哈尔·沃丁顿（Conrad Hal Waddington）被多萝西的家人认为是她的初恋。“沃德”(Wad)可能不是一个合适的人选：尽管只比她大几岁，但他秃顶、体格粗壮，已经结婚并有孩子。但他已经是一个出色的科学家，并对艺术和政治兴趣广泛。两年前，他迈出了职业生涯里的关键一步。他原先学的是古生物，却对胚胎发育产生兴趣，就到剑桥城外的斯林奇威（Strangeway）实验室工作。实验室负责人是细胞生物学先驱霍诺·费尔（Honor Fell），教给他组织培养技术，该技术使她得以在显得镜下看到早期鸡胚胎细胞的分化。他用费尔的这个方法首次证明，从温血动物胚胎里移植的组织能够诱发其它胚胎细胞的发育变化。多萝西到剑桥时，他已回到霍普金斯的实验室，努力寻找一种驱使胚胎细胞发育为不同细胞的“组织者”。二战结束后，他到爱丁堡大学建设了一座大型遗传学实验室。
与多萝西相似，沃丁顿很有修养，读的书很广泛，他的艺术兴趣在他毕业时娶的那个较为年长的女子塞西尔·伊丽莎白·“拉斯”·拉塞尔斯（Cecil Elizabeth ‘Lass’ Lascelles）的影响下进一步发展。他定期在《剑桥评论》上像讨论一般科学话题那样就现代艺术和现代诗歌发表文章。他属于贝尔纳身边左翼思想家的小圈子。他是乡村舞蹈俱乐部（The Round）的积极成员，还是剑桥默里斯曼（Morris Men）的治安官，他以这些活动为轻松调剂。
从1933年1月开始，多萝西开始在家信里提到他。她起初说，他们一同喝茶。几个星期后她感到对他不应只作一简单介绍。
过去一两周来我对沃德了解颇多。他27岁，很年轻时与一个比他大10岁的女人结婚，后来两人在一起过得很不快乐，分居许久了。我想他现在仍到这些感到痛苦……如果你们都同意，我打算夏天请他到家里来。
她在自传里回忆说，她和沃德周末同另一位生物学家罗宾·希尔（Robin Hill）去登附近的乔马古（GogMagog）山，他去那里寻找可以描绘的景色，用自制的植物颜料画下来。“但我们两个总变得很懒散，经常一起散步、谈话，而不是画画，不时回去看看罗宾。晚上我们经常在实验室值班后会面，喝茶讲话到很晚。”
但这段关系两个月后就触礁了，可能是多萝西还没有准备好在散步、谈话、喝茶到很晚的基础上再进一步。她自己做出决定不再见沃丁顿，但这次分手使她有些苦恼。这发生在一个感情脆弱的时期，她当时正不情愿地同意下一年回到牛津。她向玛杰里·弗莱寻求安慰和建议，1933年5月，玛杰里充满同情但也很实在地给她回了信。
我这个老没良心的一直没给你回信——但我想你可能更多地是为了随时发泄一下，并没有想到得到回复。此外——我怎么敢给你提什么建议！我越来越不敢打扰涉及人们相互之间感情的事。只是，我亲爱的小可怜，要记住爱是一架最强大的显微镜，而且人们在努力分开之后确实应该重聚，他们会的，这是一个原则。但一种强烈的本能使我怀疑，这是不是永远的爱。如果不是，半片面包对饥饿的人来说是残忍的。也许，如果爱要被压制的话，友谊必须等待。……
沃丁顿这时离开了，多萝西并未面临进入同一社交圈时须避免与他碰面的问题。他去了柏林威廉皇帝（Kaiser Wilhelm）生物学研究所，继续做胚胎方面的实验，很显然希望他们能够不太难过地分手。“我是否可以给你写信？如果我们能做朋友的话就太好了，我想你不应该害怕我……如果你有时乐意给我写信，我会很高兴。但也别费心。”她写了，尽管他的回信表明她仍然有疑虑。
要知道，我们能不能做朋友，一定程度上取决于你。我想应该是很可能的。我们无疑曾感到愉快，而拒绝了一种迅速成熟、非常亲密的友谊的可能性。现在我感到很可以重新开始，以一种更普通、更舒缓的方式。但如果你觉得太麻烦，就先搁下好了。
沃丁顿秋天回到剑桥，被任命为基督学院的院士，这职位是贝尔纳曾经申请而未得的。多萝西恢复了与他的一种“相当松散”的联系，几个星期见面一次。下一年夏天，他在摄影师Lettice Ramsay举办的一次聚会上，遇到了建筑学学生、妻子的表妹贾斯汀·布兰可-怀特（Justin Blanco-white）。1934年圣诞节时两人联系已很亲密。在多萝西邀请下，他们同她和伊莉莎白到格尔斯顿渡假。此后不久沃丁顿的妻子与他离婚，他在1936年娶了贾斯汀。但这时多萝西已经开始了第二段感情试验，结果更加复杂。她与贝尔纳相爱了。
要想分析他吸引她的究竟是什么，她对他的杰出才智及政治抱负的尊敬，与纯粹的生理或感情依恋，是不可能分开的。此后很久，她幸福地结婚后很长时间，与贝尔纳会面谈话的短暂机会仍是她生命中的亮点。但据称他以一种罕有人能拒绝的风度吸引女性——而据称罕有人拒绝他。他的魅力似乎存在于这样的事实中：他从不曾对以高高在上的姿态对待女性或使她们蒙羞。他使性关系成为一种对友谊和相互尊重的关系的自然表达，这种态度是如此成功，以至他那众多的情人之间的醋意保持在最低限度。
我们不清楚贝尔纳和多萝西亲密的工作关系在什么时候开始发展成为某种更亲密的关系。对于此事，她像对待其它所有事情一样谨慎，因此至少有一位剑桥的亲密同事根本没有觉察到他们有什么关系。事实上，直到多萝西的女儿伊丽莎白（在多萝西去世后的一次纪念会议上）谨慎地提到贝尔纳和多萝西曾经是情人之前，她的许多同事还认为她是贝尔纳及其女性合作者的关系的一个例外。
保留下来的信件——能够看到的显然不完整——显示，他们的关系缓慢地升温，直到多萝西于1934年离开剑桥后一段时间才达到顶峰。他们大约在1935或1936年的某个时候成为情人。即使那时，尽管多萝西对贝尔纳有着纯粹的爱与尊敬，仍有些东西抑制着她。她对他有足够长久的了解，知道自己永远不能奢望比分享他的一部分爱更多的东西。他仍与妻子艾琳和两个孩子一同生活。他还开始了与马格丽特·加德纳（Margaret Gardiner）的长期关系，同她在伦敦安置了另一个家。1936年加德纳怀孕的消息可能是多萝西了断与贝尔纳的情缘的原因之一。
贝尔纳所接近的女人，必须相信自由的爱——或至少是表面上相信。多萝西表面上接受了这一点。但自己的生活中没有任何事物能使她认为，无限制的性自由是自己想要的东西。她的理想是一种长期的相爱关系，并通过孩子来完善——事实上也就是她的父母那样的婚姻。尽管她自己并无清楚的计划要怎样来实现这一目标。很显然与贝尔纳是永远不可能这样的。因此她显然做出了决定：让他那才智的光辉时常扫到她就足够了。这种实际的做法，使他们的亲密友谊一直保持到他去世。
对多萝西而言，要结束这样一段充满科学发现和自我发现的时期，返回牛津接受在萨默维尔的院士职位，是很困难的。其间她在格尔斯顿与母亲度过了一个短暂的假期，邀请刚刚读完博士学位的海伦·梅高来小住几天，然后就要各奔东西了。海伦将前往维也纳做一年的博士后研究。她回忆说，她们曾乘着一条装有舷外发动机的小船作竟夜之游，前往诺福德·布罗德（Norfold Broads）。
我们回家的那天判断错了时间，结果回到贝克尔斯时潮水逆行而至，然后是河流最后一段行程的逆流。发动机偏在这时候熄火了，我们只好划船。这时已经很晚，我清楚地记得满月朦朦胧胧地照着我们！多萝西认为改为拖船可能更好。于是她下了船，拿上纤绳——她知道纤路（而我不知道）——我坐在船头，以免船头碰到河岸——然后我们安全抵达了。
肤浅地理解这段故事，可能会将这看成是科学家缺少实际能力的例证。但另一方面，它是多萝西有能力通过纯粹的个人决心克服逆境、在危机中保持冷静的例证。没有比这更好的解释了。
结果，回到牛津几乎当然是一个最好的选择。多萝西如果继续做贝尔纳的助手，她要建立自己的研究计划并成名就要难得多。贝尔纳在剑桥没有什么活动空间，他有着助理研究主管的头衔，却没有学院院士资格。他与卡文迪什实验室的负责人欧内斯特·卢瑟福完全不同，1934年晶体学实验室是挂在卡文迪什实验室名下的。他的政治激进主义和异乎寻常的个性，意味着他永远也不会成为剑桥的当权派。1937年，他离开剑桥，接受了伦敦伯克贝克（Birkbeck）学院的物理学教授之职，这一学院主要是为了使工人大众出身的人也能获取学位而建立的。他身边那个活跃的小组中，绝大多数人都散去了，尽管他的个人魅力和他们的共同兴趣仍使他们保持频繁的联系。多萝西将要使牛津成为这个网络中一个重要的中转站。
第一章 “这是个有点吵闹的童年”
第二章 你不明白吗，我得知道！
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