她对腺嘌呤和鸟嘌呤结构的发现是解开DNA双螺旋之谜的关键部分,但她的贡献几乎被遗忘

97岁的琼·林赛在2019年接受电影制作人阿曼达·雷蒙德的采访时说:“人们对我感兴趣的任何事情都让我感到惊讶。”

林赛在英国剑桥大学完成她的博士研究已经有70年了。在此期间,她解决了腺嘌呤和鸟嘌呤的结构——四个DNA碱基中的两个。她对分子的键长、角度、互变异构体(尤其是氢键)的细致描述,在20世纪最重大的科学发现之一DNA结构中发挥了关键作用。

“我认为可以说她的作品是一个必要条件——没有它就不可能有DNA结构,”他说亚历克斯·麦肯齐她是加拿大渥太华大学的一名儿科教授,在一次家庭生日聚会上第一次见到林赛,并写了一篇文章2018年关于她的文章.然而,林赛的名字很少出现在无数关于双螺旋结构发现的故事中——她自己似乎也betway必威游戏下载大全把自己的成就说成“只是在工作”。

琼·林赛出生在英国唐卡斯特郊外的一个小村庄里。在女子学校,她的理科成绩优异。林赛在2019年回忆道:“(我的其他同学)都更喜欢去牛津读经典书籍之类的东西。”“这样老师们就归我了。”

所有研究DNA和寻找DNA结构的人都用了琼的DNA

林赛想学物理。有人,可能是她的母亲弗洛伦斯·布鲁姆黑德,说服她报考剑桥大学——这所大学的入学考试出了名的难。“(弗洛伦斯)也是一个超越她所处时代的女人,”琼的女儿说简林赛他是美国哈佛大学陈冯富珍公共卫生学院的生物统计学家。“我想她给我母亲灌输了这种独立意识,正是这种意识让她申请了剑桥大学。”为了符合剑桥大学的入学要求,她选修了拉丁语课程,后来她获得了剑桥大学物理学专业的全额奖学金。

然而,1944年拿到学士学位时,她拿到了文凭,但并不是一个完整的学位。1948年之前,剑桥大学不允许女性获得学位——这一疏漏花了剑桥大学50年的时间来纠正。在1998年,林赛和其他900名女性终于收到了他们在一个盛大的毕业典礼上。

二战后期,林赛“不得不离开剑桥,按照别人说的去做”,她在一份声明中说2019年的采访中渥太华公民报.这意味着在一所女子学校教授科学,弥补在军队服役的科学教师的短缺。但林赛很快回到剑桥,成为一名博士研究员。正如她当时所写的那样,她被拉了回来,不仅是因为她喜欢物理学,还因为与其他物理学家的合作赋予了这门科学更多的意义。

1945年,林赛加入了W H泰勒x射线晶体学团队卡文迪什实验室.这个系是结晶学领域最著名的人物和最先进的设备的所在地。在晶体学先驱劳伦斯·布拉格的指导下,科学家们用x射线照射各种各样的无机和有机晶体.但是理解生命的组成部分——蛋白质和DNA——是他们努力的核心。

受到多萝西·霍奇金和凯瑟琳·朗斯代尔成功的鼓舞,林赛决定晶体学“似乎是一个女性可以在其中蓬勃发展的学科”。“我和两个男人被安排在一个房间里。威廉·科克伦她在2019年回忆道。

在四年的时间里,她承担了培养半水腺嘌呤盐酸盐和一水鸟嘌呤盐酸盐晶体的艰巨任务,检查它们的脸和轴,仔细地将它们排列在x射线光束中,然后将它们曝光几天或几周,以获得衍射图案——一张仅仅显示有规律的斑点图案的照片。

很难理解晶体学是多么残酷和重复

晶体学家解释说:“你必须确定这些点来自晶体的哪里,是哪些平面散射了x射线。迈克格雷泽.“你需要测量这些斑点的相对强度。在那个年代,你真正能做到的唯一方法就是通过肉眼,通过创造一个电影的规模。”

一旦完成,Lindsey必须通过一系列的数学变换来推断分子的结构。林赛回忆说:“我花了很多时间坐在桌子前,做那些乏味的计算。”在没有数字计算机的情况下,她花了很多时间计算傅里叶变换Beevers-Lipson条.她首先创建了一个帕特森图,其中的峰值代表原子之间的矢量。格雷泽说:“整个艺术就是找出什么样的模型会产生这样一组向量。”他说,一旦你选择了一个模型,你就会回去,弄清楚所有的阶段应该是什么,然后再重新绘制地图,这次是显示实际的结构。

从今天的角度来看,当大多数计算和处理都是由计算机完成时,“很难理解晶体学是多么残酷和重复”,化学家及仪器历史学家安德里亚·萨拉.格雷泽说,解决单个建筑的问题可能需要几个月,如果不是一年或更长时间的话。

然而,林赛称实验室是“一个快乐的地方”。她的女儿简说:“我认为她度过了一生中最美好的时光。”尽管在卡文迪什的100名男性中只有4名女性,简说林赛“从未意识到有任何歧视”。简说,这其中有多少是真实的,林赛内心有多少厌恶女性的情绪,目前还不清楚。林赛在一份声明中说:“我认为男性在科学方面比女性更优秀。2018电台采访时.“他们的想法我不会去想,我觉得自己没有达到他们的水平。”

1949年,林德赛获得博士学位的同一年,弗朗西斯·克里克来到了卡文迪什。四年后,他和詹姆斯·沃森(James Watson)发表了DNA的双螺旋结构。1962年,这对夫妇与莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)因这一发现共同获得了诺贝尔奖。但在20世纪40年代末,除了分子的基本成分外,研究小组对DNA的结构知之甚少:一个糖-磷酸盐骨架和四个不同的碱基,它们的数量都是相等的。他们现在面临的难题是,如何在两条平行运行的糖-磷酸盐链之间挤压四个大小不同的碱基,而不使其脊骨隆起和扭曲。

这就是Lindsey的碱基结构,发表在两篇论文中19481951,走了进来。麦肯齐说:“任何研究(DNA)、寻找结构的人,基本上都在使用琼的DNA。”根据科学历史学家罗伯特·奥比的书双螺旋之路沃森在查阅林赛的论文时发现了这一点。奥比写道:“在那里,他惊奇地发现了腺嘌呤和鸟嘌呤碱基之间的氢键的规则模式,其距离顺序正好适合在他的双螺旋结构中排列。”

林德赛的作品在沃森和克里克颇具影响力的1953年的著作中没有被引用自然

由于氢原子在过去和现在都是出了名的难以被x射线晶体学探测到,Lindsey已经花了很大的力气来描述每个碱基对之间的分子间氢键。由此,她推断出每个分子的氢原子位置和极有可能的互变异构形式。

根据科学历史学家霍勒斯·弗里兰·贾德森在他的书中所说,沃森提出了“极其简单”的想法,即DNA链包含相似和相似的碱基对创造的第八天.碱基对还可以使DNA分子解压缩,并提供一种复制遗传信息的机制。

这个想法有点太简单了,我们现在知道,碱基不会形成like-to-like对,而是嘌呤-嘧啶对。但这是朝着正确方向迈出的重要一步。而林赛的作品没有被沃森和克里克的影响力所引用1953自然,这对搭档确实讨论了她的贡献英国皇家学会发表的一篇文章一年后。

尽管和克里克在同一栋楼里工作了一年,林赛不记得曾经直接和他说过话。“我无足轻重,是个无聊的女人,”她说。如果他们想了解我的工作,他们会去找我的同事科克伦(Bill Cochran)。

完成博士学位后,林赛去了牛津,在那里她和多萝西·霍奇金一起研究维生素B12的结构.她非常钦佩霍奇金,但有时发现与她一起工作令人沮丧。“(林赛)会花好几个月的时间来做这些精细的计算,直到她能够开始尝试弄清楚物理结构——而霍奇金会来,看着这张照片,然后就弄明白了,”简说。麦肯齐说:“就像她自己说的,她没有去做有趣的部分。”

1951年,琳赛搬到加拿大与丈夫乔治团聚。她在渥太华的国家研究委员会(NRC)找到了一份工作,但因为她是一名女性,她没有被聘为研究科学家。简说:“她得上下班打卡,而那些被归为科学家的男同事则不必这样做。而且她的薪水低得可怜。”

她的作品的重要性,琼可能不像许多人那样知道

在NRC,她解决了重要药物的结构可待因和吗啡。然而,她决定不发表当她发现霍奇金为她的博士论文指派了她牛津小组的一个学生研究吗啡时,她对后者的研究结果。相反,她更希望学生利用并以她的成果为基础。

林赛在2019年回忆说:“后来我决定要孩子,我怀孕了,但我不能继续留在NRC。”我也不相信,如果你有小孩,你就应该有一份全职工作。林赛再也没有回到科学研究。简说,我觉得她有时会后悔离开了自己的事业。

“(她做研究的那段时间)是她一生中非常快乐的时光,”简说。“但她认为自己应该得到更多的认可吗?”我不太清楚。麦肯齐说:“具有讽刺意味的是,琼并不像很多人那样了解她作品的意义。”“我认为她的隐形在某种程度上是对我的一种冒犯。”

2021年11月,琼·林赛去世,享年99岁。虽然她的名字在很多科学史书中都没有出现,但她现在可能会得到一些认可,因为她本科就读的剑桥大学纽纳姆学院(Newnham College)正在考虑为她竖立一块牌匾。她还可能在即将上映的关于罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)的传记片中客串一个角色。

麦肯齐在一份声明中说:“最终,我希望她能够为人所知,不去管奖牌和奖项了。采访渥太华公民报.“只是,当一个人谈到双螺旋时,人们意识到她的贡献。”