主持人:章梅芳(北京科技大学科技史与文化遗产研究院副院长、副教授)
科学注定是一项孤独的事业。科学家必须坐得住冷板凳,经受得住同行的误解,具有百折不挠的精神。
芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock,1902-1992)正是这种精神的代表。今天的科学界公认她为20世纪前半叶最伟大的遗传学家之一。她最重要的贡献在于对“可移动基因”即“转座基因”的研究,并因此获得1983年的诺贝尔生理学或医学奖。然而,在她发表这项研究之后的20多年内,却遭遇了同行的误解和怀疑。
1902年6月16日,麦克林托克出生于美国康涅狄格州的一个普通家庭。1919年,她进入康乃尔大学,主攻植物学;1927年,获得康奈尔大学植物遗传学博士学位。麦克林托克借助细胞学家贝林(John Belling,1866-1933)发明的一套细胞染色技巧,分辨出染色体的长度、形状及排列方式,据此成功指认并注明玉米细胞里的每一个染色体。由此,她将育种实验的结果和染色体的研究结合了起来。随后的几年中,麦克林托克发表了一系列高质量的遗传学论文,奠定了她在美国细胞遗传学领域的领袖地位。
1951年,麦克林托克发表了关于“转座基因”的新发现,但她的激进思想却不能为遗传学界所理解和接受。因为直到20世纪60年代末,基因都被看作是简单的单位,以一条固定的直线顺序排列,从而控制着生物的发展。如果有人设想遗传因子能够自动地从一个位点移到另一位点,甚至从一条染色体移到另一条染色体,那似乎是不合情理的;而麦克林托克曾断言:重新排列在遗传机制和控制方面有可能起关键性作用。由于与传统的遗传学观念背道而驰,更与遗传学领域新的发展方向不契合,麦克林托克陷入了孤立无援的境地。学界同仁用怀疑、惊讶甚至嘲弄的眼光看待她。
20世纪70年代中后期,随着分子生物学的发展,基因转座现象从低等生物乃至较高级的生物中越来越多地被发现,基因组稳定性的传统观念开始遭遇普遍质疑,麦克林托克从玉米籽粒中发现的现象及其解释,才开始被其他人理解并重视。1976年,在冷泉港“DNA插入因子、质粒和游离基因”专题讨论会上,明确承认使用麦克林托克的术语“转座因子”来说明所有“能够插入基因组的DNA片段。”随后,各种荣誉接踵而至。最终于1983年,她独自摘取了科学界的最高桂冠——诺贝尔生理学或医学奖,此时她已是81岁高龄。
今天,麦克林托克的故事或许已不再陌生,她已成为近代生物学史上不容忽视的一个重要人物。人们将她视为一个特立独行的奇异女子,不追求一般女性想要追求的传统目标,无论在情感上还是在科研上,她的大半辈子都很孤独。冒着酷暑,她在玉米地里细心观察幼苗和籽粒,多年如一日,忍受着学界的不解与嘲弄,在孤独中前行,这份勇气和毅力是常人难以想象的。
更值得一提的是,女性主义学者凯勒(E.F. Keller)还特别关注麦克林托克独特的科学研究方法。麦克林托克强调科学家必须有时间去看、有耐性去“听材料对你说话”,敞开大门“让材料进来”。这种强调建立与研究对象的情感互动的方法论倾向,曾经是构成她与同时代科学家之间出现沟通障碍的原因。不只是理性和逻辑思维,凯勒希望透过麦克林托克的故事告诉公众,情感和直觉思维在科学研究中具有同等重要的价值。麦克林托克的故事不仅表明科学研究的曲折性和科学家所必须具有的恒心和毅力,更表明科学研究方法的多样性和科学实践的开放性。