多萝西·霍奇金:在晶体衍射里看见青霉素分子

一九六四年十月,牛津大学萨默维尔学院的多萝西·霍奇金接到电话,她独得了当年的诺贝尔化学奖,理由是用伦琴射线晶体学方法测定了一系列重要生物分子的结构。她一九一〇年生于开罗,父亲在埃及主管教育与考古,母亲也通植物学;她在英国与苏丹两地长大,少女时代就把化学实验当游戏。牛津毕业后,她到剑桥随贝尔纳攻读博士,一九三四年与导师拍下胃蛋白酶晶体的衍射照片,证明蛋白质这类大分子也能留下可用的衍射图样。

回到牛津任教后,她先解出胆固醇一类甾醇分子的结构,随后盯上青霉素。战时的青霉素还是成分不明的混合物,各国化学家只靠降解反应猜测它的骨架。她带着学生在昏暗的地下室里对青霉素晶体做衍射、计算电子密度,一九四九年公布结构:分子里有一个紧张的四元内酰胺环,与当时主流的结构假说相反,后来人工合成证实她是对的。从二十多岁起折磨她的类风湿关节炎让双手逐年变形,她把变形的手搁在仪器与计算尺上,继续算下去。

下一个硬骨头是维生素乙十二,一种治疗恶性贫血的红色晶体,分子中央嵌着一颗钴原子,原子之多、对称之低前所未有。她的小组与多国实验室交换数据,一九五六年拼出主体结构,次年正式发表,钴原子端坐其中的咕啉环就此现形,为日后人工合成铺了路。最难的是胰岛素:一九三四年她拍下第一张胰岛素衍射照片,此后三十多年里,数据、计算机与学生一茬茬更换,终于在一九六九年解出完整结构,为理解糖尿病与改造药物提供了分子层面的钥匙。

一九三七年,她与研究非洲史的学者托马斯·霍奇金结婚,生下三个孩子;丈夫一度失去公职,她以教职薪水撑住全家,实验室、课堂与育儿室排满了她的日程。一九四七年,她当选皇家学会会员,是学会史上第三位享此荣誉的女性。她在萨默维尔学院教过的本科生里,有后来成为英国首相的玛格丽特·撒切尔。她是诺贝尔化学奖的第三位女性得主,一九六五年获功绩勋章,一九七六年获皇家学会科普利奖章。她还长期投身和平与裁军活动,曾任帕格沃什科学与世界事务会议主席,相信科学家对战时武器的后果负有责任;一九七〇年起出任布里斯托尔大学名誉校长,直到一九八八年。

一九九四年,她在家中辞世。回顾科研生涯,她坦言失败与等待占去了大部分岁月,真正豁然开朗的时刻屈指可数。她常对学生说,晶体从不骗人,可它也从不轻易交底,研究者的本分,是把一张片子接着一张片子拍下去,把一行数据接着一行数据算到底,守到结构自己露面为止。

❝她一生的耐心,不是留给豁然开朗的那一瞬,而是留给那张迟迟不肯浮现的图。❞