 《三思科学》电子杂志
2005年第3期
2005年3月15日
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新闻
2~3月份科学新闻
求知
[赵洋]分布式计算:英特网上的
英特纳雄耐尔
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[萧楠]星际旅行的发动机
六、光子发动机
七、对传统化学火箭的改进
八、空天飞机和太空电梯
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[G.Ferry]多萝西·霍奇金传(七)
[R.Dawkins]魔鬼牧师
[R.Dawkins]万灵油
博物
[邢立达]慈母龙
[林璇]三角梅
观点
[异调]怀疑的态度和正确的废话
[水博]“以人为本”体现着辩证唯物
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多萝西·霍奇金传
第八章 “我似乎将人生的多数时间花在没有解决结构而不是解决结构上”
Georgina Ferry
王艳红 杜磊 译
诺贝尔奖与胰岛素 1960~1969
50年代中期,晶体学界许多最优秀的人物都已愿意公开或私下表示,多萝西是他们这个领域最出类拔萃的代表。尽管她有传奇色彩的谦逊举止,但她对此类称赞或荣誉、以及随之而来的认可决非漠不关心。皇家学会院士资格使她成为科学界精英之一,皇家勋章确认了她在同侪中的崇高地位。解决维生素B12的结构立即使人们认为她应获得世界科学界的终极荣誉——诺贝尔奖。多萝西与家人的通信显示出,她多少认为这是她应得的。
尽管阿尔弗雷德·诺贝尔原先设想的是他的奖项将授给在前一年作出的成就,实际上一项发现与其得到认可之间总要相隔几年。1956年,即评奖委员会可能注意到多萝西对B12的研究的最早一年,化学奖授予了牛津化学系的负责人西里尔·欣谢尔伍德和他的俄罗斯同行N·N·谢苗诺夫(N.N. Semenov),得奖原因是他们对化学反应的研究。多萝西的家信中谈到了系里的兴奋之情,她母亲的回信很说明问题:
亲爱的:
我最有兴趣的是你说的两位科学家获得诺贝尔奖的事,我们都希望不久就轮到你。离它这么近实在是妙极了。甚至距离只有一照片之遥了(或许是报纸在报道欣谢尔伍德得奖而刊登有关他的照片时,多萝西也在照片之中——译注)。
下一年,奖项离多萝西非常近,但这次她更难分享喜悦。1957年的诺贝尔化学家授予亚历山大·托德爵士一人,为他在“核苷酸和核苷酸辅酶”方面的研究。只要是认识多萝西的人,谁都会想到她心情如何。肯·特鲁布拉德从加州给她写信说:
听说托德得了诺贝尔奖,我大为吃惊,也大失所望。但我看到的唯一表彰是关于他在核酸方面的工作(尽管用词不是这样),我推测他并不是因为B12而得奖。他这些年来当然做了很多出色的工作,我对这些工作了解太少,无力评论。我只希望不是你帮他得了这个奖。不管怎样,时间还长着呢,我不会放弃希望的。
多萝西只对至亲的家人承认了自己有多么失望。这个奖可能曾是家中公开谈论的话题。伊莉莎白记得,50年代末期,家人如何每年都聚在收音机旁,等着奖项公布。托马斯说,十一岁的托比在1957年9月与父亲一起去多伦多旅行时,对第一次坐飞机的反应是“他希望你得了诺贝尔奖,我们就可以继续飞了!”多萝西的母亲去世不久,父亲日渐衰弱,托马斯的母亲多萝西·福斯特·霍奇金(Dorothy Foster Hodgkin)感受到了这种情况下多萝西对托德的成功的某些复杂感觉。
……我猜想,你对诺贝尔奖的失望中最痛苦的部分,是因你父亲而起。我理解,这应该曾经(应该仍然)是一段比去年更难过的时期——离你这么近,却授给了这个剑桥人;你父亲鳏居,托马斯又不在你身边。
下一年托马斯又去了加拿大,这次是蒙特利尔。再一次,奖项公布的消息给多萝西带来了失望;再一次,化学奖近得让人心急。佛瑞德·桑格因为他对蛋白质序列——特别是胰岛素——的研究获奖。同一年,即1958年,鲍里斯·帕斯特纳克(Boris Pasternak)通知诺贝尔委员会说,他很遗憾不能接受文学奖,原因是“他所生活的社会”对这一奖项的看法,这反而增加了西方的反苏情绪,使多萝西感到沮丧。在一封比平常更加流露她觉得有些羞耻的感情的信中,她对托马斯说:
……尽是这些诺贝尔奖的麻烦。海特女勋爵(Lady Hayter)……告诉我鲍里斯·帕斯特纳克谢绝领奖的消息,发表了非常反苏的看法,使我很沮丧。我在想,如果给伊利亚·埃伦伯格(Ilya Ehrenberg)写封私人短信以示亲睦,是否会有什么用。明天见到阿哲时我会问他……珍妮特为佛瑞德·桑格的事安慰我。我没有勇气告诉她,现在我感到不安的部分原因是我可能还有机会——医学奖还没有公布。但我想到B12以外的许多医学成就——脊髓灰质炎等等。我想他们今年更可能把奖颁给这些成就之一……我不想在意。桑格是个非常友善的好人,绝对值得一个诺贝尔奖。
这年的医学奖颁给了美国遗传学家乔治·比德尔(George Beadle)和爱德华·塔特姆(Edward Tantum),获奖原因他们差不多二十年前做的研究,这一研究表明基因通过产生酶来起作用。
多萝西的希望并非是痴心妄想。尽管评奖过程理应严格保密,但不可避免地会走漏一些风声。多萝西听说,在B12结构解决后,罗伯特·鲁宾逊至少两次提名她,并曾让她收集论文来帮助他的提名。马克思·佩鲁茨说,有一次甚至有记者打电话给她,错误地告诉她说她得了奖,可能是把她跟丈夫的表兄艾伦·霍奇金(获1963年生理学奖)混淆了。但随着时间流逝,看上去多萝西的机会来了又走了。
1960年1月,劳伦斯提名她和佩鲁茨及肯德鲁参选物理奖,提名沃森、克里克和威尔金斯参评化学奖。两年后,他的建议实现了——对大多数他提名的人而言。沃森、克里克和威尔金斯获得了1962年的医学奖;肯德鲁和佩鲁茨获化学奖。这两项奖是对X射线晶体学用于生物学的价值的辉煌证明——然而仍没有多萝西。
佩鲁茨敏锐地觉察到了多萝西未获承认的状况。“当我先于多萝西获得诺贝尔奖时,我感到很羞愧,她在我之前以绝佳的技术和化学洞察力作出了诸多重大发现。”但现在,戴着新的诺贝尔桂冠,他可以对此有所作为了。下一年夏天,在罗马举行的1963年国际晶体学大会上,他扯住当时在诺贝尔委员会里的瑞典晶体学家贡纳·哈格(Gunner Hägg),问他关于多萝西的事。哈格鼓励他提名她,向他保证说,她此前曾经被提名的事不会形成障碍。于是佩鲁茨开始从其他获奖者那里寻求必要的支持。理所当然,他从牛津开始。但尽管鲁宾逊此前曾积极为多萝西游说,这次他和欣谢尔伍德(都决定支持其他候选者。佩鲁茨转向他自己的同事布拉格和肯德鲁,他们再乐意帮忙不过了。佩鲁茨写道:“给她……很容易。”结果完全如他所希望的。1964年10月,多萝西被宣布为当年诺贝尔化学奖的唯一获奖者。
新闻标题可想而知。《每日电讯报》说:“英国女子获诺贝尔奖——三个孩子的母亲得到18,750镑的奖金”。这年晚些时候、颁奖仪式后不久,《观察家报》在一篇特写中报道说,“看上去和蔼可亲的家庭主妇”霍奇金夫人“因为一项完全不属家庭主妇的技能”而获奖,这项技能即是“寻找有重要化学意义的晶体结构”。更可爱的是她儿时家乡的地方报纸的报道:“从前的诺福克女孩获得诺贝尔奖”。这些报道暗示,一名女子有此成绩是完全不寻常的(因此这不是其她女子可以试图仿效的事)。他们描写多萝西首先而且主要的是一位妻子和母亲,不情愿地承认她还是一位大学教授、皇家学会院士。在多萝西的个人经历上,他们格外地不一致,她自己从未觉得性别或婚姻状态曾妨碍了人们接受她作为科学家的价值。他们对在她享有盛名的小小科学共同体之外的世界里流行的态度作了有益的提醒,可能还尝试解释为何她这一辈获得如此巨大成就的有能力的女科学家如此之少。
多萝西得知获奖消息的方式,在许多方面是典型的有些混乱的霍奇金氏风格。瑞典皇家科学院的电报送到伍德斯托克路94号。但多萝西与托马斯在加纳,他于1961年被夸梅·恩克鲁玛总统任命为加纳大学新的非洲研究所的第一任所长。跟着这份电报的是许多贺电。多萝西的侄女吉儿需要决定拿它们怎么办。总是考虑如何节约用钱的她,把这些电报全装在一个信封里,通过海上邮路寄往非洲。(三个月之后才寄到。)
《加纳时报》派出两个年轻的记者到大学去作采访。他们先在研究所里找到了托马斯。他仔细检查这不是另一次误报之后,带他们到化学系图书馆找到了正在安静地工作的多萝西。尽管她是从他们这里得知获奖的消息,但如她后来写到的,“他们根本不知道诺贝尔奖是什么东西。”因此第一批与她一同庆祝的是她的非洲朋友和同事,其中一人被急急忙忙从勒贡(Legon)打发到阿克拉(Accra)去买宴会用的酒。几天后,在加纳科学院的一个仪式上,恩克鲁玛宣布多萝西被选为科学院院士。她后来写道:“我确信这是他们头一回听说这玩艺。”
多萝西的一个遗憾是,给予她许多灵感的贝尔纳未能分享这个奖项。她谈到自己的成就时,总会说到贝尔纳在自己职业生涯中两个关键时刻起到过关键作用。一次是他成功地于1934年拍到第一张胃蛋白酶照片,第一次表明有可能用X射线晶体学解决蛋白质结构。另一次是此后几个月(见111页)他写信暗示她,可以用同晶置换来解决胰岛素分析中的相位问题。然而诺贝尔委员会的条款是定义非常严格的。科学家只能因发现获奖,不能因提供灵感而获奖。贝尔纳——此前一年头一次患中风,此后还发作了许多次,这逐渐使他残疾——在《新科学家》上写了一篇赞美的文章庆贺多萝西获奖。其中有意无意地少许夸张了他对她的成功的指导作用。
她早年的研究是关于固醇、维生素和抗生素的,大多数在我的剑桥的实验室进行。她在广泛研究大量相关化合物和详细分析特定晶体两方面都非常出色。她通过这种方法在战时发现青霉素结构,从而获得第一项公开荣誉。
既然多萝西自己就经常提到贝尔纳在她的职业生涯里给了她许多支持和灵感,她无疑会原谅他掩盖的一些事实:她只在剑桥他的实验室里工作了两年,青霉素是她在迁回牛津后十多年才解决的。这篇文章促使罗伯特·鲁宾逊——他本人也倾向于把多萝西说成是在他保护之下的——在承认贝尔纳的重要作用的同时,暗示自己对她的成功的帮助。
我亲爱的贝尔纳:
我读了你在《新科学家》上发表的关于多萝西·霍奇金的文章。作为她在与这项奖有关的方面的支持者之一,以及一位私人朋友,我对你如此慷慨地评价你以前的学生非常感激。我想,她的成功有多少应归功于你,这是有目共睹的。
毫无疑问,她应当与此领域先前获奖的人一起获奖,我非常担心如果她今年未获奖,就可能失去机会。不过,一切都很顺利,特别是她独享了今年的奖项这件事。
1964年12月10日的诺贝尔颁将典礼是一个盛大的家庭事件。获奖消息公布时,大家天各一方——托马斯和多萝西在加纳;路克、安娜和他们三个年幼的孩子在阿尔及利亚,路克在那里的大学教书;伊莉莎白在赞比亚的一所学校教书;托比在印度旅行,度过上大学前的一年。除了路克一家,所有的人都聚集到了斯德哥尔摩,包括多萝西的妹妹琼和伊莉莎白,还有琼的几个孩子。所有当年获奖的人中,只有获和平奖的马丁·路德·金的随行人员比她还多。简-保罗·萨特(Jean-Paul Sartre)拒绝了文学奖,一家瑞典报纸登了一张他在巴黎一家咖啡馆里的照片,说明文字是“他不在场”。下面是一张托马斯的照片,打着白领结、穿着晚礼服,衣饰华贵,打着瞌睡,说明是“他也不在。”
在领奖词中,多萝西简单地介绍了她如何进入晶体学领域,然后对奖项所表彰的青霉素和维生素B12的研究作了浅显明了——虽然有些技术化——的报告。她的话语有力而清晰,使伊莉莎白觉得诧异,因为她在家里讲话时是那么温柔。对她在科研上的同事而言,这毫不奇怪,她在公众场合谈论自己的工作已有差不多三十年了。但对家人而言,看到她有效地进行一番表现,是一种新体验,因为在家里总是托马斯占据舞台的中央。
她在讲话结语中简单地谈到了胰岛素,她当时仍未能弄清楚它的结构,并正将大多数精力放在上面。她的评论流露了一种面对科学之神奇的谦逊,她一向是如此的谦逊,即使在她获得最大成功的时刻。
我并不想给人留下这样一种印象,即所有结构问题都可通过X射线分析解决,或所有晶体结构都很容易解决。我似乎将人生的多数时间花在没有解决结构而不是解决结构上。
在正式讲话之外,多萝西还被选去在典礼次日的宴会上为向获奖者们献歌的瑞典学生发表讲话。她之所以被选择担当这一任务,是因为她是获奖者中唯一的女性,因而显得有些特别。她对此发表了评论:
我非常希望,我面临的状况在未来将不会这么不寻常到需要格外的评论或特别照顾——随着女性与男性同等的天赋能够得到更多的利用。
三十多年之后,她的希望仍未实现。
诺贝尔奖改变了多萝西的生活。她很快认识到,这使她有能力在科学之外的世界产生影响。钱的问题就是其中之一。除了将一部分奖金用来将家人带到斯德哥尔摩参加颁奖典礼,她并未用奖金花在什么奢侈的个人开支上。相反,她将它存入一个帐号,在以后的年月里静静地捐给一些看上去有价值的事情。其中包括支持萨默维尔和设立的利纳克尔会馆(Linacre House)(后来的利纳克尔学院)的海外研究生,在萨默维尔建一个托儿所;捐赠1000英镑给国际晶体学联合会,设立一个以晶体学创始人之一保罗·埃瓦尔德(Paul Ewald)命名的奖励基金;另一项纪念伊西多尔·范库肯的捐款;大量在人们处于困境中时送出的小礼物。
但比这重要的多的是,国内和国际社会知道她是一位诺贝尔奖获得者,第一位(在写作此书的时候,仍然是唯一的一位)获此殊荣的英国女科学家,60年中获得自然科学奖项的第5位女性。除她之外,获得化学奖的女性只有玛丽·居里(1911年)和她的女儿伊伦娜(1935)。
荣誉带来更多的荣誉。多萝西还没有来得及一一回复那些祝贺她获诺贝尔奖的信件和电报,1965年3月在一次海外旅行回来时,妹妹琼和侄女苏到机场接她,带着“一个女王送来的、非常大的、镶黑框的大信封。”多萝西立刻给托马斯写信:
我漫不经意地打开,以为会是授予我高级英帝国女勋爵士(DBE)的称号,而我会拒绝之——但信中内容大不相同,是说要授予我功绩勋章(OM)。我记得你曾说过,功绩勋章是你唯一愿意接受的奖章。我想这是邱吉尔的功绩勋章,感觉好生古怪。
麻烦在于,我一直对这个把我置于此阶层中的评判表示怀疑——也许像萨特那样更好,不要扮演这种角色——只是,我不喜欢说不。我直觉上想答应——但如果你强烈反对,请给我来份电报。
功绩勋章是英国公民可能得到的最高荣誉,因艺术、科学或公共事务方面的成就而授予,是女王的私人礼物。同时拥有功绩勋章者只能有24人,必须有去世者才能由新人补缺。这一次,它传达的意思几乎是完全合适的:多萝西是自弗洛伦丝·南丁格尔于1907年获得授勋以来第二位获此荣誉的女性。温斯顿·邱吉尔爵士和诗人T.S.艾略特刚刚去世,留下了空缺,他们的位置被授给多萝西和作曲家本杰明·布里顿(Benjamin Britten)。
多萝西当然接受了功绩勋章。尽管她在信中向托马斯是那么说的,但很难相信她可能会做出拒绝这样一种荣誉这样有争议——坦率的无礼——的事。事实上,她直到接到托马斯的回音才回复王室,这种拖延在王室中引起了某种程度的不安。鉴于她表示不喜欢说不,人们也怀疑,如果被授予高级英帝国女勋爵士称号,她是否真的会拒绝。凯瑟琳·朗斯代尔和珍妮特·沃恩都有女爵士头衔——多萝西当然不会拒绝一个她们愉快地接受了的荣誉、来让她的朋友们难堪吧?时常有粗心的记者将她称为“女爵士多萝西”,这当然使她烦恼。她从来都不喜欢头衔,而且更愿意在自己的名字后面加上OM(即功绩勋章获得者——译注),而不是在前面冠以“女爵士”。但拒绝将是完全不合适的。或者是出于运气,或者是因为王室中某人的敏锐判断,使她免于面临在这个问题上的矛盾心理。消息公开时,该进行另一次庆祝了:
如同我们关切的那样,关于功绩勋章的消息在昨天下午4:30左右公开了,报童们跑到实验室来,电话开始响起,如此种种……我把实验室里所有的人都召集起来……即兴开了一个约一小时的美妙聚会,用酒杯和两个烧杯(好在我没有把它拿回家)喝嘉士伯啤酒(她刚刚收到这么一箱啤酒的礼物),谈论奖项和勋章以及它们是否应该存在,快活地听着泰尼的房间里电话响了又响,而我们进不了房间。
她爽快地接受了贝克尔斯荣誉市民权,这个她曾度过学生时代的小小集镇匆匆忙忙为她设立的荣誉。渐渐地,她积累了一大堆荣誉学位和世界各地的学术会员资格。还有一大堆——可能不那么受欢迎的——不请自来的信件。1964年之前,多萝西偶然会收到一些请她参加《女性时间》之类的节目的邀请,或请她在某请愿书上签字的传单,但她绝大多数邮件都是与科学事务相关的。从世界各地给她写信、恳请她在实验室里给他们一个位置的年轻仰慕者们,有许多人成了她很有价值的同事。但她一旦跻身诺贝尔奖获奖者之列,洪水的闸门就开了。她的档案中有几个文件夹里全是要求她签名的信。还有更多的信是邀请她在学校一年一度的授奖演讲日上颁奖、向女性团体发表讲话、或担任其它公开演讲职责。当然,来自各个大洲、请她去给科学大会做定调演讲或参观实验室的邀请也增加了。她接受了绝大多数这类邀请,只有实在与其它约定(通常是在世界的另一边)有冲突时才拒绝。
这样的日程非常累人,但她以令人吃惊的精力履行着。在55至60岁时,多萝西不再是十年前那个脆弱轻灵的女子。她的眼中仍然闪着异常明亮的光芒,但脸庞丰满柔和了些,头发变白、形成小绺,戴着玳瑁的小发夹。穿着朴素的粗花呢服、印着花朵的裙子和羊毛衫,显得强健而有毅力。当时正因一次访问回到英格兰的戴维·塞伊尔回忆说,当他们一起去伦敦参加皇家学会的一次会议时,她走路快得使他“腿都走断了”。牛津的一位居民记得看见多萝西把自行车停在萨默维尔外面,手冻得通红,看上去“怎么都像一个来赶集的农妇”。诺贝尔奖所没有改变的一件事是,她全然没有个人的虚荣。她喜欢在特殊场合穿上她最好的裙子,但是,据一位同事回忆,“二十年里她最好的裙子总是那一件”。
必然地,多萝西越来越经常长期地离开,使她能够用来管理牛津实验室的时间越来越少。她的办公室里,巨大的桌子上未拆和未归档的信件甚至还有未兑现的支票堆得老高,给人一种管理混乱的印象。事实上,在1967年来跟她做博士后研究的汤姆·布伦德尔(Tom Blundell)眼里,她有着“根本不做管理的完美技巧”。但这一印象并不公正,在她的档案里可以看到她的确做了大量管理工作的证据。1950年代,她几乎没有什么秘书帮助,自己处理诸如从美国进口一台新型相机之类的大量繁文缛节。当上沃尔夫森教授后,她有了一位秘书,可以对之口授信稿,快捷经济得多。对任何有争议的问题,她通常都是机敏与老练的榜样。保证海外来的访问学者有地方可住、为继续研究的学生和同事提供参考资料,她对这些事情一丝不苟。但她处理事情也有优先顺序,对哪件事可以先放在一边有良好的判断力。但她在将实验室更正式地纳入大学的部门体系这个问题上从不作任何努力。
整个1960年代,她都负责着一个大约12~15人的研究小组,包括博士生、博士后、高级研究人员以及文秘和技术员工,其中没有一个是大学的长期正式员工。她最后一次的洛克菲勒资助在1964年停止了。该基金会资助她的时间超过20年——通常期限仅5年。他们停止资助她的原因,只是她当上沃尔夫森教授后不再申请了。从1960年起,她从皇家学会得到的资助可以支付她本人及一些研究助手、技术及文秘员工的薪水,但不包括设备。她开始越来越依赖科学研究理事会(一个政府资助机构,接管了从前的科学和工业研究部的功能)的其它资助。
可能是因为她与洛克菲勒基金会之间长期、热忱的关系使她起初过得太顺利,多萝西很难理解为什么其它的资助机构要求更高,包括作常规报告的方式、申请的资金用途与实际开支的是否一致、继续申请的期限等等。批准的资助更多地是因为她的声望而非管理技巧——实际上,她有些年轻同事记得,SRC(科研委员会——译注)的官员得体地催促她填申请表,甚至会在审议已提交的申请的重要会议之后偷偷把她的表塞进去。
哪份资助是为了支付哪个助手的报酬,这类问题经常出现混乱;皇家学会偶尔会因为她把沃尔夫森帐号的钱用得超支了而温和地责备她。有关这些事情的通信是让多萝西分心的烦恼事。但对于她认为不合理、不公正或拖延的决策,她会很快地责怪SRC。资金支付如果耽搁了研究,会招来她非同寻常的尖刻抗议。另一个产生摩擦的根源,是1960年代末期她手下最高级的博士后研究人员盖伊·多德森(Guy Dodson)的薪酬高低问题,他的收入长时间达不到与他同样年龄的人所得的一般水平。但这种反常现象自从他来到实验室就有了,那时候多萝西本人也认可一份较低的工资,因为他“要年轻得多,一般说来没什么经验,而且国家看上去经济困难。”
另一件能说明问题的事是汤姆·布伦德尔。他于1967年开始跟多萝西做研究,之后几个月,他发现自己是实验室中唯一没有大学工作人员国家养老计划基金的人。看起来多萝西未能找到资助来支付他的薪水,就用原本用于买设备的钱来付给他了。他有些踌躇地向多萝西询问这件事。
她大为惊奇地看着我说:“哦,汤姆,我在你这个年纪的时候什么保险也没有呢!你这么年轻又健康,我用不着担心。”后来我发现,如果我得到了什么保险,就很显然不能算是一件设备,这样我的薪水就无所出处了。
多萝西对自己在这方面的缺点非常清楚。在她得到沃尔夫森教授职位之前,牛津曾经暂时考虑过任命她为无机化学系系主任。她后来向同事埃莉诺·多德森(Eleanor 多德森)回忆起来时格格直笑,说:“我相信他们明白,如果让我来负责,所有的事情会在三个星期内全搞砸,因此这不会是一个认真的提名。”但她也认为——这种想法具有某种合理性——干净整齐的桌子与好的科研没有关系。她评论说:“毕竟,卢瑟福的桌子更糟糕!”
多萝西开始考虑她需要一位副手,这个人的资历和科学才能必须足以在她不在场时管理她那群杂七杂八的学生、博士生和海外访问学者。她长年看好戴维·菲利普,她在1952年第一次遇见还是博士后的他时就对之印象深刻。1956年,通过她的推荐,他回到英国,在皇家研究院与劳伦斯·布拉格一同工作。
凯瑟琳·朗斯代尔于1946年离开皇家研究院(RI),接受了伦敦大学学院的高级讲师职位,很快又升成教授。从此以后,戴维·法拉第实验室的各种研究都走下坡路了。布拉格于1954年接任主任一职时,急于想重现实验室在他父亲手下的光辉岁月。他考虑的第一个人,是1955年5月时去见的多萝西。
我可能要提一个你会马上回绝的疯狂提议……如果你愿来皇家研究院工作,我相信我能给你一个中心和相应设备,使你能充分发挥才能。这个主意过去在我脑子里浮现过许多次,但一直只是空想,因为我想你丈夫的工作使得住在牛津对霍奇金一家很重要。但我听说现在他不那么依赖于特定的工作地点。
我无法向你描述如果你来这里工作我会多么激动。那样的话,我们会拥有世上仅有的几位伟大的晶体分析学家之一,这给RI带来的名望怎么说都不过分。对你来说,吸引力可能是,我会以一流的工作条件来支持你,你想要什么设备都有,还有充足的地方来安置那些想跟你一起工作的年轻人。我确信,如果你能来,我们能毫无困难地找到必须的资金。你无须管那些烦人的讲课和辅导……
我想,我之所以敢建议你来这里,只是因为我一直强烈地感觉到,你应该有更大的发挥余地来开展研究……我想告诉你这里正在发生的事,希望你可能觉得愿意在我努力建设的新RI里担当领路女子的角色!
听起来像一个她无法拒绝的建议,她当然对此作了仔细考虑。一两星期之后,来访问多萝西的洛克菲勒基金会的杰勒德·波拉米在日记里记下了她的想法:
如果布拉格一年前提出这个建议,她承认,她会被非常强烈地吸引。她现在仍在深入考虑这个问题,但几乎肯定,她会留在这里。她终于得到了高级讲师职位;家庭在牛津外缘的一幢新房子里安居下来;孩子们都不想去伦敦住;过两年她就可以得到更好的新实验室……她没有太尖锐地说出来的是,她在这里有保障,知道GRP先生(笔者)倾向于认为这是一个重要因素。
作为赔礼,多萝西向布拉格推荐了两个人:杰克·邓尼兹和戴维·菲利普。两人当时都在北美工作,她热切盼望他们回到英国。她长期以来便希望邓尼兹浪子回头,且新近未能成功地将菲利普吸引到牛津。他告诉她说,他对她的邀约很感兴趣,但如果这意味着受她的资助聘用成为研究助手,就不感兴趣了。
我确信,不管是什么身份,在你的实验室工作的经验都将是非常有价值的,但是,你知道,相比起你的提议,我更倾向于一个有更多责任、与大学有更紧密联系的职位。
邓尼兹和菲利普都去了RI。此后不久,又是在多萝西的推荐下,邓尼兹去了苏黎世理工学院(ETH),并在那里安定下来,建立了一个硕果累累的实验室,一直留在那里。菲利普与布拉格待在一起,建立了自己的研究小组,与约翰·肯德鲁合作研究肌红蛋白,并与乌利·阿尔恩特(Uli Arndt)发明了第一台衍射计,这是一种通过直接测量反射的X射线强度来获取更精确数据的仪器。当1958年肌红蛋白结构首次面世时,多萝西与其他人一样兴奋,急于去参观他的实验室。
多萝西于1960年当上沃尔夫森教授后不久,又开始努力鼓动菲利普到牛津来。1961年11月他访问过她的实验室后,他写下了如果自己离开RI的话,想要找的职位。
我最希望,在一所也以其它技术研究生物分子和系统的实验室里,提供或补充晶体学方面的内容……我想知道你现在的实验室如何能容纳一个不断扩大的……在技术支持下研究生物分子的小组,同时我也想知道自己将负有什么样的个人责任。
其次,我想知道一所新实验室的长期前景如何。
第三,我想知道是否能获得大学和学院的职位,其间有什么样的教学任务。
多萝西没有立刻就这些问题给他满意的答案。同时,约翰·肯德鲁增添了菲利普的疑虑,即牛津是否会接纳他、多萝西对他在牛津的地位有什么期望。
与多萝西长谈了一次……我的印象是,这个工程要很长一段时间才会成熟……此后我见了布拉格……他提到,多萝西正面临丈夫要求她去非洲待6个月的压力;并说,他的印象是多萝西希望你去管理她的实验室,在她不在的时候!多萝西没有向我提到这些,所以我不能发表什么评论……
正在这时,菲利普得到了另一种蛋白质——溶菌酶——的晶体,并得到布拉格的鼓励,开始研究它的结构。1965年他成功了。回首往事,他担白地说出了没有把这个新问题带到多萝西的实验室去的理由。
我不能把它带到牛津去研究。如果我加入了多萝西的小组,我就得研究多萝西的问题。我想我可能思想上太独立了,不愿意这样。她一心一意地在解决问题,需要帮助,希望与她一道工作的人有同样的专注与投入。最终它们都是多萝西的问题,可能是这个原因使我踌躇。
多萝西没有放弃。她知道仅凭自己的力量不能提供菲利普所寻求的研究环境,那是以剑桥新建的MRC(医学研究理事会)分子生物实验室为典范的。这是一项为特定目的建造的重要工程,建于阿登布鲁克(Addenbrooke’s)医院旁边,1946年来研究就受MRC支持的马克思·佩鲁茨是第一任所长。在实验室里,晶体学家与生化学家、分子生物学家一道,以综合的方法研究在生物上很重要的分子,产生了一系列的诺贝尔奖,最新的一项是在1997年。牛津没有可与之相比的东西。多萝西自己的小组完全建立在她自己的研究兴趣之上,注意的范围相当窄,仅为物质的结构本身。小组的存在依赖于她本人的存在——它在牛津的体系里没有正式地位,像一只聒躁的杜鹃,仅仅因为历史原因占在化学晶体学的巢里。
多萝西一向从外部资源获得研究支持,从未进行必要的高压攻势来在大学内部占据一个长期的立足点。在牛津,作任何改变都需要几年耐心的游说,计划提案缓慢地从一个委员会转到另一个委员会。多萝西不想为这种事花时间。只要资金和勤奋的助手继续涌入——事实的确如此——她在牛津“没有地位”一事就不对她造成什么困扰。当她意识到如果不做点什么,牛津的晶体学大分子研究就会随着她的退休——离她退休已经不足十年——而消失时,已经太迟了。但晶体学对即将产生爆炸性发展的新科学——分子生物学中将扮演重要角色。
尽管多萝西并不参加任何委员会,但她认识所有值得认识的人。她先是取得生物化学教授汉斯·克雷布爵士的帮助,然后是动物学教授约翰·普林格尔(John Pringle)。两人都认识到,在牛津建立一个有着必要的交叉学科手段的单位,来对生物系统在分子水平上展开新研究,是一件大事。他们对戴维·菲利浦作为领导这一发展的关键人物的印象深刻。然后是两年或更长时间的艰苦谈判,结局是,在1966年布拉格退休后,菲利浦得到了牛津分子生物物理学教授的个人职位,一间宽敞的新实验室,他在RI的研究小组的几名成员也有了长期职位和学院院士资格。
在初期牵线搭桥之后,多萝西未参与详细讨论。大多数时间她在非洲,或为其它事出差。菲利浦勋爵(他在1979年受封骑士,1994年擢为贵族)回忆说,她对任何困难的态度都只是说:“哦,你来吧,只要到这里,一切都好了。”与之相反,克雷布和普林格尔在牛津有权势的人物如霍华德·弗洛里的支持、MRC的帮助和布拉格的某些幕后活动下,得以运用足够的影响力来搞到菲利浦想要的所有东西。
多萝西不仅没有为菲利浦幕后操纵此事,几乎把自己的事也忘了。她开始可能是想着菲利浦能够成为她得力的副手,但这从来不是他的目的。他说,实际上,关于她和他的两个研究小组在牛津的关系怎么处,这个问题“从来没有明确地讨论过”。至少有两次,当发现多萝西对此举于她的小组的影响作了一些设想、却没有在讨论中表达出来时,大学当局不得不匆匆忙忙地对计划进行调整。长期的计划是,菲利浦和他新的分子生物物理实验室将安置在将于1971年建成的宽敞的动物学/心理学楼里。约翰·普林格尔对肌肉纤维的生物物理学有兴趣,表达了他对新研究小组的热情,慷慨地为实验室安排了大片空间。在新楼建成之前,菲利浦和他的小组将搬到一幢称为旧生理学楼的建筑里的空房子里。当菲利浦草拟他所需的人员、设备和空间的详细清单、离搬迁的时间不到一年时,多萝西偶然不经意地说起,她一直设想的是两个研究小组会一起工作。
1966年1月底,大学教务主任福利厄特·斯坦福(Folliott Sandford)爵士对泰尼·鲍威尔坦白说,“这几天关于菲利浦博士和霍奇金教授的讨论让我喘不过气来”。在听到多萝西的愿望后,普林格尔向斯坦福明确表示,她并不是他在自己的新系里容纳分子生物物理学实验室的计划的一部分。
我很有兴趣地从你的信中得知,霍奇金教授不仅希望在1966年10月与菲利浦博士一起研究,也想一起搬进新楼……我希望建设和开发委员会认识到,若是如此,将需要为霍奇金教授在新实验室中分配额外空间。在目前关于动物学和分子生物物理学的计划中,并无可安置她的研究小组的地方。这意味着她必须在西北角占据部分空间……这部分要到二期工程才能完成。
一系列匆匆忙忙安排的折衷方案,使得多萝西的小组在1966年10月菲利浦到来时分散在了三个不同的地点。自1961年起,她的一部分X射线设备安置在药学系租给她的一间阴暗的地下室里。旧生理学楼里有几个房间清理出来容纳她的胰岛素研究小组,这样他们将与菲利浦研究大分子的小组邻近。同时,她自己的办公室和研究较小分子的人员仍在化学晶体学系,与泰尼·鲍威尔在一起。当新的动物学/生理学楼建成时,她的地方在实验心理学系那边,是与菲利浦不同的另外半幢。她和她的小组最终于1971年搬到这里,比戴维·菲利浦的小组晚几个月。
尽管多萝西在这期间未曾作过系统的努力来保护自己的利益或控制各种事情(大学当局也没有问过她希望怎么样),对双方来说,一切都还不错。菲利浦不是她的副手,而是如他如愿独立地管理自己的小组。他使大学首次获得了一个强有力的分子晶体学研究基地,她和她的同事从中受益。汤姆·布伦德尔发现,菲利浦的存在使情况大不相同了:
他正是多萝西一直需要的人。他是一位杰出的科学家,也是出色的组织者,对我个人也非常有帮助。戴维带来了从前所缺乏的实验室基础设施。
从中得到益处的,并不仅仅是一方。例如,菲利浦小组的工作人员也会到多萝西的小组来,向埃丽诺·多德森请教运算方面的问题。两个小组每天一起喝咖啡,友好地交流想法。但他们仍分属不同的机构,对此菲利浦有时感到必须予以强调。
我有时对那些认为我在多萝西的实验室工作的人说,是她在我的实验室工作,这一点更接近于事实。我们决不是她的小组的一部分……我觉得她是一个太有能力和影响力的人,难以平等地与之合作。
菲利浦的判断几乎是当然准确的。自从解决了B12的结构以来,对多萝西而言唯一需要攀登的高山就是胰岛素。这是一项未完的事业,她于1934年自己选择作为研究对象的蛋白质,但是一直没有找到答案答案。她强烈地感到时间不多了:当时她预期将在1970年六十寿辰时退休。托马斯的健康状况越来越不稳定,需要她的照顾,更不用说他的已经八十多岁的母亲;她还有作为诺贝尔奖获得者的许多职责要履行。这意味着她只能在实验室研究中起到一小部分作用。她急于保持前进的势头。佩鲁茨、肯德鲁(和后来的菲利浦都显示,蛋白质结构是可以解决的。对胰岛素而言,这将只是一个时间和努力的问题。
但胰岛素不是一个简单的目标。尽管相对于血红蛋白而言其分子要小得多,分子量仅为6000(血红蛋白是67000),但它有着特殊的困难。最有希望的晶体形式称为菱面体,形状是扁的立方体。桑格关于胰岛素序列的研究显示,多萝西在她1935年的第一篇论文中描述的“分子”实际上是六个分子:菱面体胰岛素的单位晶胞包含绕一根中央轴的三对分子。单位晶胞三重对称,意即晶胞里的物质在旋转120度后得到完全相同的结构。大多数蛋白质晶体是二重对称的。在二重对称的情况下,一组数据的相位只有两个可能的取值,相差180度,因此无须给出相位角的准确值,只需以正负描述即可。这些特殊的属性大大简化了在晶体中寻找重原子位置、分析其对反射的影响的过程。但胰岛素却没有这样的捷径。
第一项工作就不容易,是找到好的重原子衍生物。多萝西重新着手研究胰岛素时,招募来的第一批人中有马乔里·艾特肯(Marjorie Aitken,现在称为马乔里·哈丁(Marjorie Harding),刚刚从利物浦大学的讲师职位上退休)。她于1953年进入萨默维尔学习化学,在多萝西的指导——仍然夹杂着那些著名的漫长沉默——下,她感染了多萝西对物质结构的热情,留在她身边做二期研究。1957年,多萝西招她为博士生,尽管哈丁对此记忆犹新。
我还记得2月里关键的一天,多萝西突然给管理机构的什么人打电话,说:“DSIR资助的最后期限是哪天?这个人必须要来。”她得知期限已经过了——而我此前根本不知道期限快要过了。
幸好一切都很顺利。艾特肯起初参与研究短杆菌肽S,当时其结构仍未解决,多萝西的实验室在研究它。她与贝里尔·里默(Beryl Rimmer,娘家姓 奥顿(Oughton))一起工作,后者协助多萝西研究各种问题已有10年。但几个月后,多萝西让她们两人都转向胰岛素研究。1956年,为哥本哈根诺维信(Novo Terapeutisk)公司工作的丹麦科学家约恩·施利克特克鲁尔(Jorgen Schilichtkrull)成功地制备了纯净的猪胰岛素样本,结成完美的菱面晶体,最大尺寸有1毫米。施利克特克鲁尔与糖尿病有一场痛苦的个人战争:他的女儿是一名非常脆弱的糖尿病人,患有一种格外危险的糖尿病,对胰岛素的反应无法预料。他的工作是改进用于治疗糖尿病的胰岛素的质量,晶体学家从中获益纯属偶然。但施利克特克鲁尔尊敬多萝西和她的小组作的努力,慷慨地不断提供他那些比金子还贵重的晶体。
他发向自己能制备每六个分子单位晶胞中最少只有2个或4个锌原子的胰岛素。这一发现对多萝西非常重要。如果一个三重对称的晶胞里只有两个锌原子,它们应当沿中央的三重轴排列,任何其它位置的锌原子都会有三个。1957年,施利克特克鲁尔把两种晶体都给了她一点,从此以后,她在追寻胰岛素结构的过程中使用的晶体全由他提供。马乔里·艾特肯的工作是根据他的方法培育晶体,然后用实验室新的进动照相机拍一整套X射线照片。进动照相机是由美国麻省理工学院的马丁·伯格(Martin Buerger)设计的,通过移动照相机使反射图样显示为非常简单的格子,而不是魏森伯格照相机产生的那些变形的格子,从而使整理反射图样的艰苦工作大大简化。
艾特肯的照片给多萝西提供了自从二十年前她与丹尼斯·赖利研究湿型胰岛素以来第一批新的胰岛素数据。她还做了一些往晶体里添加重原子的实验,将它们浸在不同的溶液里,得到了一两种看上去非常有希望的衍生物。哈丁回忆说,这是一段非常乐观的时期。
胰岛素是一种较小的分子,这看上去很不错。另一个优点是桑格已经弄清了它的序列。剑桥在做许多其它蛋白质衍的生物的研究,因此有足够多的先例或鼓励来将这件事情做下去,尽管对一名新手来说看不到最终获得成功的明显理由。我想我根本不知道这会有多么困难。
起初,新的照片看上去非常有希望。特别是它们看上去体现了对称位置产生的反射图样间强度的微小差别,即有重原子的分子中有时会出现的反常散射效应。大约十年前,荷兰晶体学家J·M·毕育特(J.M.Bijvoet)说明了这种效应可以怎样用来确定分子中原子的绝对结构。以前,正如在青霉素的研究中,是无法将一种可能的结构与其镜像区分开的。更重要的是,反常散射还提供了一种解决相位这个老问题的方法。多萝西已经看到这一方法在荷兰同事阿夫杰·福斯(Aafje Vos)所作的一项关于维生素B12的后续研究中起作用。由于胰岛素的对称问题,她认识到,异常散射最有希望提供一些试验的相位来计算电子密度。
但只有在知道重原子位置的情况下,异常散射才有用。哈丁和多萝西竭尽所能,仍无法通过帕特森图来找到重原子位置。阻碍哈丁研究进展的一个问题是,她和多萝西都不完全理解盐——特别是氯离子——对形成两种胰岛素晶体所起的作用。如果盐含量太高,就可以形成4个锌原子的晶体。如哈丁所说,这导致她们作了一大通“瞎忙乎”,努力地将由2个锌原子的胰岛素绘出的图与那些在她们不知道的情况下已转变成4锌原子形式的重原子衍生物对比。但即使没有这些挫折,事后看来,这项技术当时根本就没有发展到足以能够解决胰岛素结构的程度。哈丁说:“我们真正需要的,是一种更好的衍生物,以及更好地收集数据。”
对学生在博士论文研究上明显缺乏进展,多萝西似乎毫不在意。
当我把论文章节给她看时,她会给我很有帮助的评论,但从不催促我继续……她会晃进研究室,问“怎么样呀?”,四处看人们在做什么,有时拿走一些照片,自己去作一些思考。
于是,亟需一些实在的东西来填充论文的哈丁转向一种较小的分子,一种与锌结合的有机化合物,终于用它产生了足够满意的结果。她还学习在1959年牛津大学终于弄到的水星计算机上编程,多萝西为购置这台计算机起了关键作用。尽管众所周知多萝西平生从未写过一行程序,她却立刻理解了运算对晶体学的重要性。在晶体运算发展的任何阶段,他都有研究助手与程序员一同工作,学习如何使用最新的计算机:研究青霉素时候的芭芭拉·劳与乔治·海伊;研究维生素B12时候的琼·布鲁姆黑德与雷·佩宾斯基,以及后来的詹妮·格劳斯克与肯·特鲁布拉德。
1955年,多萝西接受约翰·罗特(John Rollet)成为研究小组的一员,他在加州理工学院做博士后研究时,有着计算机神童的名声。他最初几年用于开发晶体学研究的程序,运行于国家物理实验室的DEUCE计算机上,这项工作使全英国的晶体学家受益。他终身的朋友、另一位计算机先驱、曾在曼彻斯特的计算机上为多萝西分析湿型维生素B12数据的德沃德·克鲁克香克(Durward Cruickshank)认为,他的作用被低估了。
他写的程序实在太好了,英国和海外的许多用户都并不真正了解约翰为他们作了什么。有几个用户(包括多萝西)的确认识到这一点,但我相信,他的名字应当在许多报告晶体结构的论文中作为共同作者出现。
罗特后来转到牛津新的计算实验室,帮助说服其它研究机构的晶体学家将预备作分析的数据标准化,使同一程序可以在许多不同的计算机上运行。多萝西对此未起直接作用,但通过将罗特带回牛津,她间接地促进了他的贡献。她也是早期鼓舞罗特的一个因素:早在1949年,她的实验室就是他作博士研究的第一选择,但当时她那里没有空缺,于是他去了她的一位老朋友——利兹的戈登·考克斯那里。
1960年代初,计算机的广泛使用,使得人们在进行大量计算之外可以尝试处理数据的新方法。每个晶体学实验室都有人负责计算机有关事物,这多多少少是很重要的。罗特转到计算机实验室后,多萝西没有找人来替代他——毕竟他离得很近,而且贝里尔·里默和马杰里·哈丁对这项新技巧已经十分拿手。她招募了一名新的计算机专家,不过纯属偶然。1961年,一名年轻的澳大利亚人埃莉诺·科勒(Eleanor Coller,现在叫埃丽诺·多德森)与来做博士后研究的丈夫一同来到牛津。她想要一份工作,由于拥有数学和英语方面的文科学位,她寻求仆人工作时被拒绝了。听说多萝西需要一位新的技术员,便去访她,当场得到了这份工作。
多萝西是个很好的绘图员,与她从前的技术员一样。我想取代那个女孩子的位置。在我第一次努力后,多萝西说:“这样,亲爱的,你最好给我们做些别的。”她任命我这件事,是她生活的其它部分如何运作的许多方式的典型代表。我自己跑来,并没有做什么广告。我是树上刚好掉下的那只苹果,拣起这个比爬到树上去另摘一个更好的来得容易。
多萝西很快发现,虽然科勒的绘图水平并不怎么样,却是个很有能力的数学家,非常出色的程序员。多萝西管理实验室的方法——她可能甚至并未意识到这一点——是使每个人都发展自己的长处,成为特定领域里的本地“专家”。科勒成了计算机专家。她需要的是了解晶体学——从书本中学习。
尽管数学工作并不难,却很复杂凌乱,我们当时的设备限制又使之更棘手。当时(计算机)存储器极为有限。能做运算的只有480个字,而胰岛素即使在那时就有8000个实验数据,你就得把它们在存储器里倒腾进去又倒腾出来。这是一种簿记式的事务,我确信多萝西对于我怎样努力把数据在存储器里移进移出毫无兴趣。
但埃莉诺·科勒没有停止簿记。她和马杰里·哈丁被剑桥创立的一种研究胰岛素的新的数学方法所吸引。可能是出于过去与W.L.布拉格的联系以及发源于物理系这一事实,佩鲁茨的实验室总比多萝西在牛津的实验室更能吸引对理论有兴趣的人。但多萝西与佩鲁茨的亲密友谊保证了双方的想法能够随意交流。新的十年到来时,两位年轻的剑桥研究者迈克尔·罗斯曼(Michael Rossman)和戴维·布洛(David Blow)在研究一种看上去与胰岛素特别有关系的设想,佩鲁茨建议他们与牛津小组计论。对哈丁以及特别是对科勒而言,这是从往计算机里填数据的苦差事中暂时解脱出来的愉快休息。
我们经常很长时间地争论。我们会过去,在他们的办公室里争上一整天。迈克尔有一次寄来一张明信片,说:“我想我今天犯了同样多的错误,不过可能结果会是对的。” 迈克尔和我都是很方程的人,我们用方程思考。
罗斯曼和布洛创立的,是一种分析X射线照片数据的数学方法,能够显示任何晶体中非常相似的亚结构之间的关系。胰岛素是一个理想的试验品,它的6个亚结构成对地环绕在三重轴周围。罗斯曼和布洛的方法称为旋转转换方程(Rotation and translation functions),它预言每一对中的两个亚结构将以一条近似的二重轴相互联系,与三倍轴成特定夹角。最近从帝国理工学院退休的戴维·布洛还记得多萝西对这一发现的反应。
埃莉诺和马乔里对此极有兴趣,我们一起考虑,做出了一些东西。我们把对二重轴获得的证据给多萝西看,它显示帕特森方程应该有某些特征。多萝西手上当然已经有了胰岛素的三维帕特森图,我们就向她解释根据计算得出的结论。多萝西把帕特森图翻来翻去,显然她正在脑子里建立帕特森图的整个三维结构。她把这些等高线图翻了十到二十页,然后说道:“对!我看出来了!”
这使我直接看到她惊人的技术洞察力的一个方面。她不是理论家,但在人们向她解释理论时能够理解它们,并有着这样绝妙三维头脑和记忆,能够对人们说的话进行分析,这实在是令人印象深刻。
埃莉诺·科勒同样印象深刻,知道这些图对多萝西意味着什么。
路克出生的时候,她正用手工计算它们。她知道每条微小的波纹在什么地方,对她的数据的内容非常熟悉。我想这是随着更多的自动化和更多计算而失去的某种东西,一种对观测结果的熟悉。
罗斯曼、布洛、哈丁和科勒所做的工作,成为了晶体学家直到今天还在使用的方法。但它并未立刻使她们解决胰岛素结构。对哈丁而言,研究这些新方法所获的满足感中,也有少许失望。首先,她必须离开牛津,因为她丈夫为工作要去爱丁堡。她立刻在阿诺德·比弗斯的系里得到了一份工作,但那里的运算设备相当“原始”。(说来也怪,比弗斯当年与亨利·利普森一同发明了晶体学运算的第一种辅助工具,用哈丁的话说,他却从未“理解过电子计算”。)其次,她离开牛津时,并没有什么发表的文章来显示她在那里多年所作的充满思想、创造性和技术上卓有成就的研究。试图说服多萝西认为一份不包含结构答案的论文也值得发表,她不是第一个发现这一点非常困难的人。
我试着写过一点旋转方程的东西和一些早期研究,结果非常挫败——我不知道多萝西是否真的不希望把它们写下来,可能她只是全神贯注于一些其它的问题吧——但拿出这些论文时,总是一筹莫展。
直到1966年多萝西才在两篇发表的文章中署名,一篇是关于哈丁在1960年以前所做的博士论文研究,另一篇是关于二重轴的。就论文发表史角度而言,这两篇文章结束了关于胰岛素的漫长沉寂:上一篇发表的文章是1939年她在《自然》上发表的短信,共同作者为丹尼斯·赖利,在文章中她首次报告了对湿型胰岛素晶体的测量结果。
论文发表时,研究工作转入了一个新的阶段。马乔里·哈丁在实验室中的位置由盖伊·多德森所取代,当时他刚刚在新西兰获得博士学位。
在做论文的后期,我读到了B12的论文,大为吃惊。这些论文非常出色,很清楚、容易理解,概念简明,文字清晰,结果十分惊人……我成天唠唠叨叨地谈这些论文,说“我们为什么不做点这样的事?”我的导师终于受不了啦,说:“你要是这么看得起那个该死的女人,干嘛不给她写信?”于是我写了。信到的那天,正是马乔里·哈丁说她要走的那天。
多德森是树上掉下来的另一个苹果。据他所知,多萝西在招他进实验室、用她所得的最后一批洛克菲勒资金资助他之前,并没有要什么介绍信。不过,她为他的论文做校外审查员。他在1962年1月某个寒冷阴暗的天气里来到她的办公室,见到她坐在桌边。这情景使他吃惊,但更令他吃惊的是,这个他在地球另一边就仰慕着的传奇人物,看来完全不在意她与他之间地位上的差别。
她做了两件事:不让我叫她霍奇金教授,而说“你应当叫我多萝西——我们这个实验室照美国习惯叫人的名字。”我立刻很容易地做到了。然后她带我参观实验室,看“我想研究什么”。我现在仍不明白她为什么这样,我们早已经约定我会研究胰岛素。我们回到房间时,她问“你想做什么?”我说:“我想研究胰岛素。”她说:“很好。”如果我说的是“B12”,她大概也会说“很好”。
多德森为胰岛素研究带来了急切需要的乐观情绪,但如他所承认的,这是一种出于对困难的无知而产生的乐观。马乔里·哈丁在实验室工作的最后几个月里,使他了解到为什么她认为无法成功地解决胰岛素的结构。方法是有的,但对当时所能获得的设备而言,数据不够好,不足以表明强度上的微小差别、从而提供关于反射相位的信息。一张又一张的帕特森图都无法解释。多德森刚到时,关于胰岛素的两种形式——2锌原子和4锌原子——的问题已经解决了,人们已经在着手对付2锌的形式。但多德森面临的寻找好的重原子衍生物的问题似乎更糟糕了。
晶体非常难缠,不管从哪个方法说,它们都是非常复杂的晶体,化学性质非常不活跃。对多数其它蛋白质都有办法把重原子弄进去,对胰岛素却不行。什么都很糟,要么根本没用,有用的又太有用了,以至分子中不是有一个重原子,而是有几十个。我们花了许多时间将晶体浸在各种各样的试剂里,得到的结果要么是毫无变化,要么是变化太大失去了同晶性,或者是晶体干脆完全崩溃。
多德森、埃莉诺·科勒和后来的博士生玛格丽特·亚当斯(Margaret Adams,她在萨默维尔念化学,马乔里·哈丁是她的导师)奋斗了两年或更长时间,毫无结果。这让人沮丧,在几乎所有其它实验室里,挫败都使最好的研究者放弃了努力。但多德森说,多萝西设法使他们继续努力。
问题是我们要等多久。这正是多萝西了不起的地方,因为她总有办法使大家产生充足信心,认为结果一定会出来。当然,不会是明年或者后年,但终究会出来的。我们看待充满失败的结构和图表的总体方式,是觉得迟早一切都会好起来——她永远是乐观的。对马克斯·佩鲁茨来说也是如此。他对我说,多萝西曾鼓励他在最晦暗的时刻坚持努力。我不知道有什么人鼓励过多萝西。她会失望,但永不放弃。我想这种特质并非多萝西所独有,但它是如此深刻与含蓄,以至所有的人都从中获得信心与乐观情绪。
另一个优点是,对在这里工作的人而言,多萝西的实验室是一个非常适意的地方。那是在1960年代,小组的大多数人都非常年轻,将近一半是海外访问学者,大家都敢在任何话题的争论中大胆说出坚定的意见。他们结成了亲密长久的友谊:盖伊·多德森和埃莉诺·科勒在1965年结婚了。偶然来访的客人可能对实验室有一种混乱的印象:文件堆得到处都是,人们为一些看上去与科研毫不相关的问题激烈争论,有时还会有一个小娃娃(多德森夫妇的第一个孩子)躺在一张吊挂在门厅里的婴儿床里。大家聚在走廊的一头(当时她们仍在化学晶体学系)喝茶,是一天中的重要活动。如果有人过生日,他或她会带一个蛋糕来与大家分享。多萝西若在场,她会在这一片混乱中漫无目的地随意走过,不时平静地说一两句话,自己哼着古老圣歌的调子。玛格丽特·亚当斯记得,在她的研究工作特别让人沮丧失的某个时期,她“发现多萝西哼着的的歌是‘穿过怀疑与悲伤的夜晚’——实在是非常鼓舞人!”
汤姆·布伦德尔于1964年来到化学晶体学系,跟泰尼·鲍威尔做二期研究。他念本科时大多数时间用在搞政治活动上,举行反种族歧视的运动,在爵士乐队里奏乐。但即使是他,也没料到霍奇金实验室会如此不拘礼节。
进到实验室,最先看到的是盖伊·多德森和其他几个人在走廊里玩板球(他们把一张电子密度图卷起来当球棒,纸团当球)……我当时对实验室的主要印象是一片混乱。让我自己吃惊的是,我第一件参与的事是与澳大利亚来的高级访问学者特德·马斯伦(Ted Maslen)一起办一些讨论会,每个人都在会上作陈述。根本不存在有秩序的结构或组织。
名义上管着这一片混乱的是泰尼·鲍威尔,他在1964年被提升为晶体学教授,仍然是系主任。(具有讽刺意味是,早在1944年的高级讲师职位竞争中败给他的多萝西,后来成了每7年审查一次他的职位的委员会的成员)。但他老早就放弃尝试控制多萝西的小组里的事情。如同盖伊·多德森从一些偶然事件中觉察到的,他们之间的关系仍然与从前一样尴尬。
他带着一个装着博物馆的一些钥匙的罐子,结果把它丢了。于是他问多萝西是否有钥匙,但她找不到了。很长时间以后她找到了这把钥匙,对我说:“咱们走近道吧,我有钥匙。”当她拿钥匙打开门时,泰尼正好路过,于是她说:“天哪——我跟他说过我把这钥匙弄丢了,瞧他现在看见什么啦。”他们也没有谈这件事。他们之间有许多无声的责备,更多的时候是泰尼指责多萝西。她总因为她让泰尼日子不好过而自我忏悔——而她的确让他不好过……多萝西完全以自己的判断走着自己的路,泰尼就像小熊维尼那样被拖着走,嘭、嘭、嘭。
在汤姆·布伦德尔看来,这不是鲍威尔与多萝西关系不好的问题,是根本就没有同事关系。鲍威尔保持着他自己的日常生活节奏,尽可能忘掉多萝西周围的混乱。一整个上午都把自己关在办公室里,然后在他的实验室露面半小时,然后与朋友们到金斯阿姆斯(King’s Arms)男性专属的酒吧里去吃午饭。当然,他和多萝西在公众场合总是彼此彬彬有礼。不过,在多萝西成为沃尔夫森教授之后到系里来当讲师的基斯·普劳特(Keith Prout)有次听到,鲍威尔把多萝西描述成“我倒霉遇上的最没组织能力的女人”。多萝西则对盖伊· 多德森承认,“泰尼让她受不了,而她更让他受不了。”不过,尽管有这样的分歧,他们仍对彼此的研究保持真诚的敬意。多萝西获得诺贝尔奖的消息公布时,鲍威尔冲到实验室走廊里打开所有门,大喊“多萝西得了诺贝尔奖!”尽管她当时不在,他还是在化学晶体学系里组织了一个庆祝会,所有的人都为她的成功干杯。
在实验室里,多萝西的管理风格是她的同事以前从未经领教过的。她从不吩咐人做什么,而是问这样的问题:“你不觉得试着这样这样可能会很有意思吗?”或者“你要是这么这么做不是挺好吗?”对一些访问学者来说,他们总要花上几个月才明白,这是多萝西所能作出的最接近于命令的暗示了,他们最好照她的建议去做。当中级研究人员提出一些不同的观点的时候,她总是鼓励他们,如果她希望巧妙地把某人从死胡同里引开,就会说:“我不知道,不过我想你会发现……”她经常会发表一些评论,表明她对某人很久以前提出的某个想法作了长时间认真的思考,尽管当时她看上去似乎没有注意。这种自然的态度是有成果的:大多数在多萝西的实验室工作过的人都说,他们在那里工作的勤奋程度和效率比任何时候都要高得多。
在充满活力的1960年代,胰岛素研究者们本人可能没有认识到这一点,但他们的确在取得进展。起先是两位从乌普萨拉大学来访的瑞典化学家波尔·斯特兰伯格(Bror Strandberg)和B·提兰德(B. Tilånder),他们把自己的一项发项告诉了多萝西。他们发现,将晶体浸在一种称为EDTA(乙二胺四乙酸)的物质里,可以把其中的锌去掉,置换成别的金属。玛格丽特·亚当斯和盖伊·多德森立刻开始用这种方法对胰岛素作试验。4锌的胰岛素晶体崩解了,但有很小的一块2锌胰岛素晶体在锌被去掉之后仍然保持原来的结构。
下一步是加入另一种金属。亚当斯和多德森将不含锌的晶体浸在含铅的溶液里,又用含镉的溶液作同样的实验。他们第一次得到了一种看上去非常有希望的衍生物。盖伊·多德森说:“我们知道,问题解决了。”
我们把铅加进去了,还有镉,还有不含锌的晶体。用这三类物质,我们应该可以解决问题了。今天看来这不费吹灰之力,但当时数据不够好,因为设备不够好,尽管那已经是当时最好的设备。从我们得到的第一张图里,我们看到了一个像螺旋的结构,以及组氨酸的位置。但图形很乱,接着就做不下去了。
直到天才的有机化学家汤姆·布伦德尔开始试验双氧铀衍生物,才解决了部分问题。两种双氧铀衍生物帮助找出了铅原子在不含锌的胰岛素中的位置——它并非简单地取代锌原子的位置。现在终于有了一类可以提供答案的物质了,只要数据足够好。他们当时用来收集数据的仪器是一台线性衍射计,由戴维·菲利浦和乌利·阿尔恩特于1950年代末发明的。该设备无须使用照相底片,直接测量反射射线强度,将结果记录在打孔纸带上,从而可以输入计算机。它自动测量一批数据,但需要手工操作将它从一批转向另一批。如果设置得当,它的精确度比多萝西和她的小组以前所达到的都要高。
1965年她向科学研究理事会申请资金购置一台自动衍射计,价值5万英镑。对方多少有些敷衍了事地告诉她,泰尼·鲍威尔也申请了一台,他们也许愿意共同申请。不管她是否知道泰尼的申请——考虑到他们的关系,她可能不知道——她的回复表达了对这种小气做法的不耐烦:
如果我们实验室能与基斯·普劳特博士或鲍威尔教授共用一台衍射计,我本人很愿意共用。但事实是,系里可以轻易容纳下好几台衍射计。
她决定等一年,因为到时候希尔格(Hilger)和瓦特(Watt)公司可能会推出另一个更好的型号——“四环”衍射计。1966年她再度申请,但又等了一年,直到1967年9月,科学研究理事会才最终表示可以拨给她买新机器需要的资金。直到下一年初,新的衍射计才运到她的实验室。
四环衍射计运到之时,适逢胰岛素研究进入最后阶段。此时胰岛素小组在旧生理楼里,戴维· 菲利浦分子生物物理实验室的临时居所旁边。汤姆·布伦德尔回忆说,那儿的气氛与在化学晶体学实验室完全一样。
我还记得戴维朝我们的屋子里看,里面到处放满了文件,盖伊、埃莉诺和我经常是全副精神在兴奋地谈着什么,话题并不总与晶体学相关。我从戴维的表情可以看出他在想,在这个屋子里的人实在不像是能解决胰岛素的结构问题。
另一位访问学者——新西兰奥克兰大学来的特德·贝克(Ted Baker)接到了安装新的衍射计的任务。很快,来自班加罗尔印度科学研究所的博士后研究人员M·维贾安(M. Vijayan)来帮他。维贾安是一系列在多萝西的实验室中工作过的印度科学家中最新的一位,这批科学家都给她留下很深的印象(见第9章)。他还有另一项便利因素:多德森鼓励多萝西招他来,因为他的名字在梵文中的意思是“胜利”。维贾安参与了对5种不同的重原子衍生物收集另一组数据的工作,总共60,000个反射图样。有了新机器,他们收集数据的速度和精确度都比以前高。盖伊·多德森说,目标看上去终于近在眼前了。
我们作为一个团队工作得非常好。我们花了一年与维贾安一起收集数据。汤姆负责化学部分和浸泡晶体,我管照相,也做一点浸泡和收集数据的工作。埃诺莉负责大部分的运算和精细计算。那是一段快乐的日子……多萝西密切地关注着我们,她会过来,看图纸,与我们谈话,鼓励我们,然后离开。我们作出了一些非常精妙的帕特森图,全都极其辛苦地研究它们。这实际上更加考验人,因为图形受数据范围和质量的影响。尽管我们有许多理由去担心,但一切都顺利。整理帕特森图,多萝西参与我们的争论,这真是妙极了。
这就是所需要的全部了。多德森说:“只是个准确度和精确度的问题。”再一次,研究小组用上了他们对异常散射和同构重原子衍生物(反射)强度差异所知的全部本领,希望下一张电子密度图终于是可以解释的。
多萝西越来越相信,在1969年8月的国际晶体学大会之前,他们会做出结果,至少是一些有趣的、值得在会上一讲的东西。她不愿使研究队伍分散,就敦促维贾安比他原先预计的多留一年。但这里有一个问题。维贾安曾经答应另一位年轻的晶体学家格利亚尼(Kalyani)说,他会回到印度去与她结婚。他不知道该怎样跟多萝西解释这么一件私人事务,就跟盖伊、埃诺莉和汤姆商量——他们已经注意到他不像平时那么热情了。他们立刻让他把所有的情况告诉多萝西。她当即决定在她的实验室里给格利亚尼一份兼职工作,并着手帮她申请院士资格,使她可以到英格兰来。让大家失望的是,格利亚尼未能得到声望很高的1851奖学金,原因仅仅是因为印度当局直到期限过了才把他们的申请表递上去。但多萝西还是设法作了一些其它安排。
格利亚尼于7月10日左右到达……胰岛素研究极其紧张,于是多萝西说:“你们可以周末结婚,星期一回来上班。”于是我们这么做了。我们7月14日星期六结婚,婚礼于圣贾尔斯(St. Giles)教堂登记。第二天我们开了一个聚会——那年的夏天格外美丽,多萝西、盖伊、埃诺莉和小组的其他人就像我们的家人一样。然后我们两人都回到实验室,格利亚尼开始帮助画一些胰岛素图。
格利亚尼很快参与了研究小分子的小组,使用直接方法解决了另一种抗生素——头孢菌素的结构。7月底他们画出了一张新的胰岛素电子密度图。尽管它并不像某些图那么清楚(戴维· 菲利浦的评论是:‘倒数第二张,我想是这样’),从中却可以描绘出胰岛素的结构。有一天多萝西走进来,看到这份由盖伊·多德森和维贾安画在透明胶片上、堆成三维结构的图,她简直高兴得飞上了天:
我常说,1935年我拍到第一张胰岛素X射线照片的那个晚上是我平生最激动的时刻。但1969年7月底的那个星期六下午,当我们意识到那张胰岛素电子密度图可以解释时,那时的激动程度与此极为相近。
在图中央可以看到锌原子。与锌原子连接的部位,他们还可以分辨出三个氨基酸——组氨酸,由此延伸开去的是更多稠密区域,呈现莱纳斯·鲍林描述的阿尔法螺旋特征。一边是电子密度图,一边是佛瑞德·桑格的氨基酸序列,他们便可以搭建胰岛素分子的塑料模型,将氨基酸链连在一起,用钢丝把它们支撑成三维的树结构。盖伊·多德森回忆说,在一个不同寻常的周末,胰岛素结构诞生了。
多萝西、维贾安和我努力地完成了它——大概花了两天时间。多萝西工作非常卖力,她的脚肿得厉害,只好把鞋子脱掉。她觉得很痛,但每次我们拿起另一个氨基酸残基,她就会看看图,说“下一个是脯氨酸”之类的话。一切都很顺利,我们一步一步地搭起了序列。
当一种要完成某件事、把某件事做对的动力抓住多萝西时,以埃诺莉·多德森的话说,所有的人和事物都“有一点模糊”。她满怀兴奋,哼着歌,全神贯注于胰岛素分子。这时她从加拿大来访的钟爱的妹妹戴安娜不得不等上两天,多萝西才有时间跟她在一起。那时,模型已经完成。然后就该与其他人分享激动之情了。马乔里·哈丁接到电话时非常感动。多萝西很难接受她的离开,从以此后,用哈丁的话,她们之间“隔了一道帘子”。但她发现,自己在那充满挫折的时间所做的早期工作并没有被忘记。她丈夫接起电话时,听到多萝西几乎是尖叫着:“艾伦!胰岛素出来了!”马克思·佩鲁茨接到盖伊的电话邀他过去参与庆祝。他在LMB(分子生物学实验室)的告示板上别了一张手写的纸条“牛津来的晚间新闻——胰岛素已解决”,立刻抓起一大瓶香槟酒,急急忙忙跑出去,这酒是别人祝贺他获诺贝尔奖的迟到礼物。“不过当我们拔出塞子时,所有的二氧化碳都挥发掉了,味道嘛,就像戴维·菲利浦以他惯常的得体方式所说的那样,有点点特别。”
下一步是向更大范围的人们正式宣布结果,这时机再好也没有了。第八届国际晶体学大会将于当年8月在长岛的纽约州立大学石溪分校召开。多萝西自然在计划去参加。布伦德尔已经在美国,几个月前他被选中在大会上发表一个讲话,谈论一张显示了分子总体形状及对称性的图。他预订了在美国度假三个星期,因此错过了完成最终结构的日子。但在大会召开前一星期在布法罗举行的一次会议上,他最先初步谈到了这一结构,谈话主要集中在早期的一张低清晰度的图上。多萝西及时赶到美国参加这个会,她在写信给托马斯时仍然美得冒泡泡:
最让人让兴的是盖伊也来了——我星期四早上刚刚给你和他发了电报,向其他人解释他为什么不能来。开幕式时我坐在第一排,看着观众席,发现了盖伊。他坐在斯瓦(Siv)(拉马士汗(Ramaseshan))旁边,笑着——于是我笑啊笑啊,很给会场组织带来了一点干扰。显然在我给他打电话后,他开始踌躇,而埃诺莉说:“去吧!”于是他坐火车到伦敦,半小时内从美国使馆拿到签证,赶下午6点的飞机,晚上10点30分到这里——看看这时间!他能来真好,我希望他觉得值得……
一份关于阿波罗飞船取回的月岩的化学研究的大会报告被取消了,因为月岩未曾经过必要的生物安全检查措施。在预定进行这份报告的前一天,多萝西得到了这个空出来机会,可以在坐着3000人的巨大报告厅里演讲。她接受了——然后向她组里资历最浅的布伦德尔建议,让他来做这个报告。这是一个慷慨的表示,部分是为了补偿布伦德尔错过了解决结构最后的日子里那种快乐激动。他接受了这个挑战。
我弄到了石溪和布鲁克黑文所有的设备,做了一些很大的幻灯片,画了些图,最后做成4种不同的演示用具。多萝西走上台,讲了她如何从1930年代起始研究(胰岛素),在她开始的时候,最终解决结构的人们还一个都没有出生。然后她把讲台交给了我,剩我一个人面对那许多观众。这真是一次愉快的经历我把所有那些巨大的幻灯片投在会场后面的墙上。多萝西高兴的时候总在哼着歌儿,不好意思的是我记不得她哼的是什么,但我在一张幻灯片上写下了她哼的曲子。于是我向观众指出,这是实验数据中的一张图;这一张是对它的解释,多萝西在其中起到了主要作用;然后这一张是她哼的曲子。做完报告——对一个毫无准备地面对一大群观众的二十多岁年轻人来说,这个报告真是一次严厉的考验——之后,她对我说的唯一一件事是,她实在不记得自己哼的是那个调子。
这场特技表演结束后,轮到盖伊·多德森。他应约翰·肯德鲁邀请,几乎是立刻赶往国际物理和生物物理学大会,去报告同样的结果。这时《自然》求他们为其百年纪念刊写一篇论文,时间只剩几个星期了。多萝西和多德森很快把这项研究写了出来,于9月份发表。(不幸的是,他们忙中出错,把一个氨基酸的位置弄错了,发现时已经太晚。)作者名单包括从贝里尔·里默开始所有参与此项工程的重要研究人员,总共有10个。致谢辞的开头是“我们对胰岛素的研究持续了如此之长的时间,以至于对作者与对成果作出贡献的人进行区分,免不了武断……”然后以1941~2年间研究过胰岛素的克特·希夫为开始,列出了另外23个人。其中一位被感谢者斯瓦·拉马士汗对这篇文章评论说“随便什么在胰岛素计划旁边打了个喷嚏或咳嗽了两声的人,都成了作者或收到一大堆感谢。”
以这种方式分享荣誉,是多萝西的一贯做法。她给《纽约时报》的沃尔特·沙利文(Walter Sullivan)写了一封详细的信,责备他在关于胰岛素结构发现的报道里把所有光荣归于她一人。
我年近60,名望已经很高;近年来我发现自己已不太可能进行晶体结构分析的多数重要工作,自我开始研究以来,出现了许多新的发明,改变了分析的方法……作为如今的胰岛素结构的晶体培育和测量工作,全是由在牛津与我一同工作的小组完成的,尤其是最新进来的4个人:盖伊和埃诺莉·多德森,汤姆·布伦德尔和M·维贾安……还有别人在背后支持……实际上,这种研究需要许多不同的人才,要花大量时间、精力和智慧。这么多有能力的年轻人愿意将他们的人生花在解决胰岛素结构之类困难而吸引人的问题上,真是一件幸事。
我在目前胰岛素研究中的作用,很大程度上是参与讨论、为设备找资金、促使大家继续工作。只有辉煌灿烂的一周,7月的最后一个星期,我的确进行了全力的研究,帮助其他人搭起模型……
但在历史的简略表达中,胰岛素将永远与并且只与多萝西的名字联系在一起。世间有许多不同的例子:重要科学家的声望建立在其年轻同事的努力的基础上,“某人的实验室”里做的研究几乎不可避免地要变成“某人的研究”,不管这位大人物究竟对成果贡献有多少。在多萝西与胰岛素的例子中,在最后找到答案的年月里,她花在上面的时间当然比别人要少。然而盖伊·多德森——他或许比任何人更有权利获得更多的注意——坚决认为,后世将胰岛素结构的解决归功于多萝西,是十分正确的。
她对蛋白质结构、电子密度及晶体学的这两个领域如何结合的洞察力,不逊于任何人。她与我一同搭建了模型——多萝西,维贾安和我一起,我不认为她在任何时候的贡献比我少。
如果你认为解决结构是指维持整个项目完整的运转,那么是她解决了结构。我没有做这些,我没有筹钱。我想我在保持实验工作运转良好的方面作了点贡献,但这只是我碰巧做的工作。这就是我为什么会毫无困难地说是她解决了结构。她创立了这个小组——某种意义上说,我们是实验本身。
第一篇论文中报告的结构,是以在2.8埃的分辨率上收集的数据为基础的。这个分辨率已经足以看到分子的总体形状,但还不能对原子进行准确定位。这项成功是一个新的开始,而不是结束。现在胰岛素结构已经有了,是否可能解释它在机体内如何起作用呢?1960年代中期,中国、德国和美国的三个小组分别合成了胰岛素。关于结构的知识是否能使化学家合成更好的胰岛素?桑格和他的同事们由猪胰岛素转向寻找超过20个物种的胰岛素的序列。每一物种序列的微小差异如何影响其结构以及活动?这些问题吸引着布伦德尔,盖伊·多德森和组里其他的后来者。多萝西自己也非常清楚这些问题的重要性。但据汤姆·布伦德尔回忆,她不愿意转而去做她专长范围以外的事情。
我想她的观点是,有比我们更内行的人去做这些事——她把自己看作是化学家和晶体学家,认为别人应当有生物学方面的洞察力。
但晶体学家和生物学家之间的隔阂比她所认为的要大,这是她在邀请桑格和菲利普·兰德尔来第一次看她的模型时感觉到的。她向他们讲了自己对胰岛素如何起作用的看法。在短暂的沉默——多萝西制止她的同事们打破沉默的企图——之后,桑格说:“啊,我把二硫(键)弄对了。”布伦德尔说,他们好像没有人对桑格于1953年描述的硫原子间的三键有哪怕一刻的任何怀疑。
多萝西看上去有点儿失望。她转向菲利普说:“你怎么看?”稍顷,他举起手——他的手很大——指着一个氨基酸残基。我想他要说:“啊,这是活性部位。”可他实际上说的是:“这是酪氨酸么?”他还在努力搞清楚它们是些什么东西。
布伦德尔,盖伊·多德森和美国来的访问学者丹·莫柯拉(Dan Mercola)花了许多时间考虑这一结构在生物学和化学上的意义,最终写了一篇相当重要的评论论文,于1972年发表在《蛋白质化学进展》上。多萝西的名字在上面,但她让布伦德尔和其他人知道,她对此并不太高兴。
多萝西对我们发表这篇文章并不热情,因为她认为我们不是作这些推论的最佳人选。安排是盖伊、丹·莫柯拉和我写主要章节,多萝西写导言。我们的部分都写好了,但她的导言迟迟不见。她说我们不应该匆忙,还有许多事要搞清楚,我们可能该与其他人讨论……编辑约翰·埃兹尔(John Edsall)开始催了,结果盖伊和我都很尴尬,不知道该怎么办才好。
论文终于寄出去了,包括多萝西的导言,但没怎么得到她的鼓励。她自我安慰说,等文章被编辑退回来时,他们将有机会再多做些研究。但论文被接受了,并且成了被引用最多的科学论文之一。
多萝西不愿意对生物学问题作出断言,完全不是因为轻视她所创造的知识的实用价值。她对糖尿病非常关注,在讲座开始时经常放一张幻灯片,一个孩子先是濒临死亡,然后通过胰岛素治疗获得新生。因为了解胰岛素结构而取得的医学进展,总是使她十分高兴。1972年6月美国糖尿病学会请她去做班廷纪念讲座、庆祝班廷与贝斯特发现胰岛素五十周年时,她简直高兴极了。开始她提到,班廷偶然读到一篇科学文章如何激发了他的灵感、使他尝试从胰岛中分离胰岛素;然后讲了胰岛素结构的确定,没有对由医师和内分泌学家组成的观众们客套;但她的结语十分谦逊,消除了他们的疑虑:
我们在过去五十年来走了很长的路,但仍然不知道胰岛素如何起作用,生命被糖尿病所威胁的病人为何能获得新生。……我担心,我让大家听了许多看上去很枯燥的科学事实。但是,它们决不比当年摩西·巴伦(Moses Barron)论文中那些激励班廷进行研究的句子更枯燥。我愿意认为,或许我在这里讲到的某些东西,也会促使另一位班廷走上他的道路。
多萝西的个人目标与此不同。以她的标准而言,1969年的电子密度图和模型太过马虎。如果不能确定每个原子的位置,她是不会满意的。又花了两年辛苦的工作,得到了一张清晰度达到1.9埃的图,但她仍不满意。1977年她退休时,研究小组已经散了:汤姆·布伦德尔于1974年去了苏塞克斯大学;盖伊和埃莉诺于1976年去了约克大学;其余的海外访问学者大多回到故国去了。但她仍继续努力。她最后一篇关于胰岛素的论文于1988年发表在《皇家学会生理学通报》上,当时她已78岁高龄。这是一篇87页的巨著,有10位共同作者,对胰岛素结构进行了精确度达1.5埃、最为精妙的细节描述,细致到包括水分子中的原子挤在蛋白质里的方式。这一次,她的主要副手仍然是盖伊·多德森。
我们完成了一个胰岛素结构,其中每个水分子的位置都得到了确定——没有一个原子的位置是我们无法通过电子密度来描述的。这是迄今完成及以后可能完成的对某种分子的最复杂的X射线分析之一,因为它花了这么长的时间。多萝西和我研究到每个水分子,把它们当成朋友似地询问“你与谁相互影响?”这花了我们4年时间,进行到一半时,我们发现有地方严重搞错了。我们进行了一次严肃的、沮丧的谈话,然后回到第一个格子重新开始。那是在84、85和86年,她每两星期来一次约克,雷打不动。我记得埃莉诺有点惊奇,实验室里的人确信我们是疯了。她但决心要一个她知道所有东西的位置的结构。她要一个像B12和青霉素那样完整的成果。
多萝西对胰岛素的研究,可能是她怎样以艺术家的灵魂去研究科学的最佳例证。不管她的成果如何被承认,不管它对科学界和医药界产生怎样重要的影响,她自己的满意标准是,决不能有一丝一毫的不完美。


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! 第三章 “我在剑桥的年月充满了新发现”
第四章 “如果全都不对,那就再对也没有了”
第五章 “在寻找蛋白质的真相时,没有人是无关紧要的”
第六章 “所有这些关于青霉素的吵闹……”
第七章 “看上去构成得非常漂亮的分子”
《为世界而生——霍奇金传》介绍
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