▎藥明康德內容團隊編輯

　　“這些年來，我很享受不用為我的解讀做辯護的自由。我可以在工作中享受最大的樂趣。我從來沒有感覺需要來辯護我的觀點。如果我錯了，我就把它給忘記，好像我從來沒有提出過它一樣。這沒有關系?！薄?Barbara McClintock

　　Barbara McClintock是一名杰出的女性科學家，在歷史上書寫下了太多屬于她的名字。她是美國國家科學院第三位女性院士，是美國遺傳學會首名女性主席，也是“麥克阿瑟天才獎”的首名得主。1983年，81歲高齡的她因為在發現“可移動遺傳元件”上的突破性貢獻，斬獲了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。值得一提的是，她是首名獨享諾貝爾生理學或醫學獎的女性科學家。

　　小城姑娘

　　McClintock在1902年出生于康涅狄格州的哈特福德，一座人口只有10萬出頭的小城。六歲那年，她舉家搬到了紐約的布魯克林，但城市生活并不便宜。McClintock家一共有四個孩子，她的父母手頭拮據，只希望她能早早嫁人。

　　但年幼的McClintock很早就對研究展現出了興趣。她也是幸運的。盡管家境并不富裕，盡管通往科學的道路在當時對女性并不暢通，McClintock還是得到了她家人的支持。高中畢業后，她前往康奈爾大學學習植物學，并在8年里先后拿到了學士、碩士與博士學位。在當時的康奈爾，女性不允許學習遺傳學。但她依舊在學校里找到了新的方向——在細胞層面上研究玉米的遺傳，并成為了一名富有影響力的科學家。這也成了她終身關注的方向。

　　即便還在職業生涯的早期，McClintock也做出了不少突破性的發現。在康奈爾期間，她與一名研究生做了一系列實驗，發現染色體的互換（crossing-over）能解釋細胞生物學上的現象。過去的人們早就猜測，在減數分裂過程中，來自父母雙方的染色體能在同源部位發生重組，而McClintock等人將顯微鏡下能觀察到的染色體部分與遺傳性狀關聯到了一起。1931年，這項發現發表在了PNAS期刊上，成為了該領域的經典發現。

　　在染色體互換上的發現，奠定了McClintock在細胞遺傳學上的名聲。在上世紀30年代初，她先后在康奈爾大學、密蘇里大學、以及加州理工學院做研究。1933年，她更是獲得資助，前往德國深造。但在納粹的陰影下，她很快回到美國，留下了一段不甚成功的海外之旅。

　　▲McClintock曾使用的顯微鏡（圖片來源：The original uploader was PDH at English Wikipedia。； Original Repository and creator： Smithsonian Institution。 National Museum of American History， Public domain， via Wikimedia Commons）

　　隨后，她以助理教授身份加入密蘇里大學，使用X射線研究玉米。由于X射線能導致突變，當時許多科學家正利用這一工具研究果蠅等生物的基因。也正是在那里，McClintock發現玉米的染色體即便沒有X射線的輻射，也會自發出現斷裂-融合的過程。在細胞分裂中，融合部位像是“橋梁”一般，將兩條染色單體連接在一起，直至連接在一起的兩條染色單體被生生拉斷。這個過程被稱為“斷裂-融合-橋循環”，會讓有的子細胞丟失特定基因，而另一些子細胞獲得額外基因。這是玉米細胞遺傳學中的一個重要發現。

　　盡管工作順風順水，McClintock卻感到自己作為一名女性科學家，在當地的發展前景黯淡。最終，她決定前往冷泉港實驗室工作。也正是在那里，她做出了改變生物學的發現。

　　跳躍的基因

　　1942年，McClintock在冷泉港實驗室的遺傳學系成為了一名全職研究者，這讓她能以極高的自由度去探索自己感興趣的方向，而不用擔心教學或申請科研經費等雜務。此外，研究機構還給她提供了一片土地，供她種植玉米。在這樣的寬松氛圍下，她得以繼續研究奇妙的“斷裂-融合-橋循環”。

　　短短兩年后，一項研究徹底改變了她的研究方向。在一批玉米中，McClintock發現了兩個新的基因位點，一個叫做“分離子”（Dissociator，縮寫Ds），另一個叫做“激活子”（Activator，縮寫Ac）。如其名字所暗示的一樣，“分離子”可以讓染色體發生斷裂，并對斷裂位置周邊的基因產生各種各樣的影響。但這一過程只有在“激活子”存在時才會發生。

　　1948年，她做出了一個令人意想不到的發現——“分離子”和“激活子”竟然會在染色體上變換自己的位置（術語叫轉座，也就是變換位置的意思）！這一發現顯然與當時的主流認知相違背。當時科學家們的共識認為遺傳物質是穩定，不會改變的，這樣才能代代相傳。

　　但McClintock顯然不這么看。基于她的發現，她認為“分離子”和“激活子”不是基因，而是能在染色體上移動的基因調控元件。當這些調控元件從一個地方“跳躍”至另一個地方時，可能給當地的基因帶來突變，也可能讓跳躍起點的基因恢復功能。她認為她揭開了生物學上長達數十年的謎團：為什么復雜生物體里擁有同一套基因藍圖，卻能生成如此不同的細胞和組織。依照McClintock的假說，關鍵正是這些調控元件對基因的調控。

　　1951年，McClintock在冷泉港實驗室的一場會議上介紹了她的理論。報告結束后，現場是死一般的沉寂，這昭示著她的發現并不受歡迎。一名女性科學家怎么可能做出顛覆生物學理論的發現呢？“當我發現他們聽不懂，也不重視這個發現時，我感到很震驚?！?McClintock回憶道。當時已有的遺傳學數據表明基因是以固定的順序，在染色體上線性排列。而依照McClintock的理論，遺傳物質是不斷變化的，幾乎沒有人愿意接受這一點。

　　McClintock在批評中保持了良好的心態。她低調地用著自己的方法，做著自己的研究，得出自己的結論。1967年，她正式宣布退休，但她還以名譽科學家的身份留在冷泉港，偶爾出席一些研討會。她怎么也不會想到，十多年后，她會獲得諾貝爾獎。

　　諾貝爾獎

　　“當我意識到人們對我從研究中得到的結論不感興趣和缺乏信心的程度時，我就不再發表詳細的報告了。”McClintock在一封1973年的信里說道。當她已不再奢求科學界能接受她的基因調控理論，不再堅持說服其它遺傳學家接納自己的觀點后，人們才意識到她所做發現的重要性。

　　上世紀70年代，分子生物學家們在細菌和病毒，乃至真核生物的酵母里也發現了類似“會跳躍”的遺傳調控元件。這種跳躍并不是無意義的。研究指出在細菌中，它參與了對抗生素的耐藥，以及其它基礎的生物學進程。隨后，人們又發現它與癌癥、免疫學、以及基因工程息息相關。如今，這一現象已在分子生物學的層面上得到了詳細闡述。

　　隨后，McClintock的工作得到了廣泛認可。1981年，她成為了“麥克阿瑟天才獎”的首名得主。同年，她斬獲具有諾獎風向標之稱的“拉斯克獎”。1983年，81歲高齡的她因為在“可移動遺傳元件”上的發現，獨享當年的諾貝爾生理學或醫學獎。

　　“許多人問我，我對他人明顯的負面態度怎么看，” McClintock在一份未發表的諾獎致辭草稿中寫道，“起初我驚訝于關于調控元件的現象如此不被人接受……如果他們和我一樣有過研究玉米的奇妙經歷，就會和我做出同樣的結論。其中的證據和邏輯是無可爭議的。”

　　在她最后的歲月里，McClintock依舊經常出現在冷泉港，為年輕科學家們做一些關于遺傳元件的報告。1992年9月2日，這名偉大的女性科學家與世長辭，享年90歲。她終身未嫁，將自己的全部生命奉獻給了科學。

　　▲McClintock也是首名獨享諾貝爾生理學或醫學獎的女性科學家（圖片來源：The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1983。 NobelPrize.org。 Nobel Prize Outreach AB 2021。 Thu。 2 Sep 2021。 ）

　　McClintock 說過的一段話很好地概括了她的精彩人生：“我只是對我正在做的事情非常感興趣。它具有如此深層次的愉悅感，讓我從未想到要停下來……我過著非常非常令人滿意且有趣的生活。“

　　參考資料：

　　[1] Barbara McClintock – Facts。 NobelPrize.org。 Nobel Prize Outreach AB 2021。 Tue。 24 Aug 2021。

　　[2] Barbara McClintock， The Barbara McClintock Papers， Retrieved August 29， 2021， from https：//profiles.nlm.nih.gov/spotlight/ll/feature/biographical-overview

　　[3] andeep Ravindran， （2012）， Barbara McClintock and the discovery of jumping genes， PNAS， DOI： https：//doi.org/10.1073/pnas.1219372109