她的人格有一种魅力。她没有敌人,即使在那些科学理论被她推翻、或政治见解与她对立的人中间也是如此。正如她的X射线照相机展露了事物粗糙表面下的内在美,其待人的温暖与亲切展露了人们——即使是最冷酷的科学骗子——内心深处某种隐藏的善良。她不期而至地去实验室访问你,那情形是如此美妙,如同春天的到来。多萝西将作为一位伟大的化学家,一个圣洁、宽容、温柔地爱着世人的人,一个和平的倡导者而被世人怀念。

J·D·贝尔纳

多萝茜C·霍奇金

1964年,英国生物化学家多萝西·克劳福特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin,1910~1994)荣获诺贝尔化学奖,成为继居里夫人和她的女儿伊雷娜·约里奥-居里之后荣获诺贝尔化学奖的第三位女性,也是第二个独享诺贝尔化学奖的女性(第一位是居里夫人)。一年之后,英国女王伊丽莎白二世授予她功绩勋章,成为继弗洛伦斯·南丁格尔于1907年获此勋章之后的第二位英国妇女。

当多萝西到瑞典接受诺贝尔奖时,她曾对一群瑞典学生讲了这样一段意味深长的话:

我今晚被大家推举为代表,回答你们的问题,因为我是获奖者中唯一的女性。我希望这种局势将来能有所变化。随着越来越多的妇女像男人一样从事科研工作,这种情况将不再被视为对妇女的一种礼遇。

多萝西的这段话既可以看成是对性别歧视的嘲讽,又可以看作是对广大妇女的召唤!

初恋化学

多萝西1910年5月12日出生于埃及的首都开罗,与居里夫人、迈耶夫人一样,她也出身于书香门第,家学渊源流长。

多萝西的双亲都是英国人,父亲约翰·温特·克劳福特早年毕业于牛津大学,是一位古代史研究专家,当时正在埃及的教育部工作。母亲格雷斯·玛丽,是位博学多才的女性,对钢琴演奏颇为精通,业余时间一直从事古代织造技术和植物学的研究。

1914年爆发的第一次世界大战打破了约翰一家闲适安逸的生活。为了躲避战乱,多萝西的父母带着她和她的两个妹妹琼和伊丽莎白回到英国,把她们留在离祖母家不远的沃尔兴,由一个保姆照顾,而后他们又返回了非洲。

在保姆的照顾下,多萝西度过了与父母痛苦分离的5年。1919年,母亲带着第四个女儿戴安娜回到了英国,不久又带着孩子们迁居到她的老家——内特海姆希尔。

多萝西之所以能成为一个科学家,应该说是母亲给她奠定了基础。在和孩子们分离几年之后,她决定亲自给她们上课。多萝西说,在她的记忆中,这是一段非常幸福的时光。在大花园中,母亲给她们讲授动、植物学的知识,还要求每个孩子都要画一本有关英国历史的小画书。不久,多萝西的父亲担任了英国驻苏丹的教育专员,母亲决定重返非洲。女儿们被送到诺福克郡格尔德斯通的祖父家中。

在格尔德斯通,多萝西第一次接触到化学。当地一位家庭女教师给有兴趣的学生介绍课外知识,当多萝西加入这个课外小组时,正好轮到讲化学入门。于是,她知道了原子和分子,懂得了从“饱和溶液”中可以析出晶体。她回忆说:

“晶体的晶莹剔透真美,一下子就把我吸引住了。”

1920年,10岁的多萝西进入了当地的一所公立学校。学校由于经费紧张,取消了物理课,所有的学生只有化学课可听。当课程上了一半之后,大部分女孩子都去上家政课,只有她和另一个女同学继续和男孩子们一起上化学课,因为她们对化学很感兴趣……

1923年圣诞节,13岁的多萝西和妹妹琼来到苏丹首都喀土穆,在那里生活了半年,多萝西和琼过得既兴奋又愉快。虽然学业暂时有所中断,但她们却首次真正体验到了异国他乡的生活,并幸运地认识了一些新朋友。

有一天,姑娘们在花园里的溪水中发现了一块闪烁着亮光的黑石头,它立刻点燃了多萝西的好奇心。第二天她就去找父亲的一位朋友——化学家约瑟夫(A. F. Josephy)博士,想在他的实验室中化验一下这块石头的成分。

通过与多萝西接触,约瑟夫被她勤奋好学的精神所感动,同时独具慧眼地发现,这是一颗科学园地里的好苗子。当她们告别非洲的时候,他赠给多萝西不少化学书籍,并送给她一个“考察队员专用的化学实验箱”,里面装有各种试剂、玻璃器皿和供检测用的矿物样品。多萝西如获珍宝,回到英国的家中后,就把“实验箱”放在顶楼里,视为最珍贵的仪器。在此之前,她已经在顶楼里设立了一个小小的实验室。现在她就可以按照教科书来做一系列实验了。

有两本书进一步加深了多萝西对自然科学的兴趣。1925年,作为圣诞礼物,母亲送给她一本书,那是英国著名物理学家亨利·布拉格(W. H. Bragg)爵士为青少年写的一本科普读物——《关于事物的本质》。15岁的姑娘第一次读到了一些后来影响她一生的知识:借助于X射线结构分析,人们可以“看得见”原子。后来她又读了帕森(T. R. Parson)的《人体生理的生物化学基础》。通过查阅《大不列颠百科全书》,她对生物化学这一新兴领域的了解又深入了一步。与此同时她还了解到,胰腺供给血液一种调节血糖的物质——胰岛素。后来,这种激素成为她科学研究生涯中一种最重要的物质。

多萝西的父亲是牛津大学毕业的,不言而喻,他也希望多萝西到那里去深造。在专业的选择上,他比女儿更冷静、更明智。他认为,女儿选择生物化学比选择考古学更为合适些。就这样,1928年秋,多萝西以优异的成绩考入牛津大学萨默维尔学院。这时她有些失望了:当时的牛津既没有生物化学系,也没有任何X射线结构分析方面的课程。她只能读三年的普通化学,然后再进行一年的实验研究。

奔向剑桥

1927年,多萝西的父母由苏丹前往巴勒斯坦,父亲在那里担任设在耶路撒冷的英国考古院的院长,主持在叙利亚的布斯拉、萨里马亚和约旦的杰拉什的考古发掘工作。任务是考查拜占廷教堂——古罗马人在沙漠边缘建造的“千柱城”。

多萝西利用高中毕业考试之后和大学生活开始之前这段时间到父母那里去了一趟,陪着父亲前往约旦的杰拉什进行考察。在那里,他们调查了一座拜占庭时期的教堂遗址,多萝西帮父亲对残存的地面马赛克做文字记录。她说:“那是我一生中最奇妙的一次旅行。”考古工作把她都迷住了,以至有一段时间她曾认真考虑不学化学,干脆改学考古学。她在自传中这样写道:

“我参加了父母在杰拉什的考古发掘工作,并绘制出嵌花式地面。我对这段经历非常留恋。当时,我曾认真地考虑过放弃对化学的追求转而从事考古研究。”

在大学的第一学年里,多萝西就报名去听考古专业课,并把大部分的下午时间用来绘制在约旦带回来的马赛克图案,假期里则拿出部分时间在实验室里分析带马赛克的化学成分。

三年过后,对于是否要在一个有机化学家的实验室里度过一年实习期,她十分犹豫。正在这时,她听到了矿物学和结晶学教授鲍曼(I. Bowman)将开始在他的实验室里进行X射线结晶学研究的消息。这真是一次幸运的偶然事件。自从读过《关于事物的本质》以后,X射线结构分析法的问题一直在她的心中挥之不去。在海德堡进行了一段短期研究之后,她与青年研究员鲍威尔(H. M. Powell)一起度过了她的第四学年。在鲍曼的实验室中,她学会了“看见原子”的方法。

X射线是德国物理学家伦琴于1895年发现的。17年之后,也就是1912年,德国物理学家劳厄(M. von Laue)发现了X射线在晶体中的衍射。这个发现一方面证实了X射线是电磁波;另一方面告诉人们,可以利用波长已知的X射线分析晶体的结构。

就在同一年的晚些时候,英国物理学家亨利·布拉格(W. H. Bragg)和劳伦斯·布拉格父子俩在剑桥最先利用劳厄的发现,对一系列的晶体结构进行分析,并得出了著名的布拉格定理。劳厄和布拉格父子共同开创了X射线晶体结构分析学。劳厄于1914年获得诺贝尔物理学奖,而布拉格父子第二年也获得了同样的奖励。

应当指出的是,X射线晶体结构分析学是一门既复杂而又艰难的学科,需要它的研究者们具有极大的耐心、丰富的想象力和深厚的数学功底。为了确定一种晶体的结构,研究者们往往要拍数百张晶体的X射线衍射照片,然后再根据照片上的衍射图样,经过复杂的数学推算和大胆而又合理的想象,来确定晶体中原子或分子的具体位置。对于那些结构复杂的晶体,这段程序常常要被重复多遍。这一方法好比是借助植物在每天不同时刻投在地上的影子,来确定它们在一片热带丛林中的排列情况。

多萝西回忆自己最初想法时说:

“我的心里涌起了一个念头:采用X射线结构分析,几乎用不着通过其他物理或者化学观察,一定能够精确地确定一种化合物的化学分子式。”

正是这个想法使她和其他研究人员一起掀起了一场科学革命。1938年首次提出的“分子生物学”问世了:一旦知道了生物分子的准确结构,也许可以从中推论出它的生物作用。那就是说,又朝着生命的奥秘走近了一步。

但是,在实习研究学年将近结束时,多萝西感到,在X射线结构分析方面,她在牛津已不可能再学到更多的新东西了。因为在当时的这个领域中,剑桥大学卡文迪什实验室是处在英国乃至世界尖端的地方,她多么渴望到那里去深造啊!真是天遂人愿,一次“偶然的会见”把她从牛津送到了剑桥。

1932年,多萝西在牛津大学将要毕业,曾在苏丹指导过她的约瑟夫博士恰巧来牛津访问。他在火车上遇见了剑桥大学的劳里(T. Martin Lowry)教授。一直惦记着多萝西前途的约瑟夫向劳里建议,请他安排她到剑桥去做结晶学家贝尔纳(J. D. Bernal)的助手,并攻读博士学位。

多萝西的未来就这样决定了,约瑟夫把她送到了成功的大门前。对于她来说,能和贝尔纳一道工作,真是一个难得的好机会。这段经历对于她日后的工作以至最终导致她荣获诺贝尔奖,都不失为一段极宝贵的经历。在回忆这段经历时,她庆幸地说:

在那些日子里,贝尔纳的研究极为广泛。我们一起拍摄维生素B1、维生素D,几种性激素和胃蛋白酶的晶体的X射线照片。从某种意义上说,我后来的工作是从和贝尔纳一起研究晶体开始的。

在剑桥深造的头一年里,多萝西虽然在学业上取得了长足的进展,但在生活上却遇到了困难。剑桥大学全年只付给她75英镑的生活津贴,而这根本不够维持她的生活。幸亏她的姑妈每年资助她200英镑,这样,她全年就有275英镑了。就这样,她的生活也并不宽裕。

第二年,牛津大学萨默维尔学院决定邀请多萝西回去担任化学助教。多萝西一开始婉言谢绝了。尽管在剑桥生活艰苦,尽管到母校工作的机会很诱人,但是,她还是不愿意放弃她在剑桥刚刚开始的事业。最后,学院不得不作出让步:同意为她支付在剑桥第二年的研究费用。这样的条件确实很少有,加上剑桥同事们的劝说,她接受了母校的聘请,并于1934年返回了牛津。

多萝西起先在萨默维尔学院担任自然科学的指导教师,不久又转到女子学院担任化学教师。为了不中断研究工作,她常常利用假期返回剑桥,再同贝尔纳小组一道工作。

“从原则上讲,这次聘任使我的生活道路变得简单了。”多萝西在晚年回忆道。从那时候起直到67岁退休,她一直在牛津工作。

艰难的开始

多萝西成熟了,并且已经具备了一位结晶学家所必备的素质,她想在牛津单独开辟她自己的研究事业。但在30年代的英国,作为一个女人和女科学家,她的事业和生活并不是一帆风顺的。

牛津起初并不支持她,既不给她一间合适的实验室,也不给她必需的科研经费,因为它不相信一个女人能在科研上干出成绩来。多萝西逐渐意识到这一点,她回忆说:

1934年,当我回到牛津时,我逐渐意识到,作为一名妇女,我是被排除在牛津科学生活的某些范围之外的。我对此愤愤不平,并发誓要用自己的实际行动来扭转这种对妇女的歧视。

“可以说,战前的牛津是一座男人的堡垒,大学的科学院系更是如此。”多萝西的第一个研究生丹尼斯·赖利(Dennis Riley)在一篇文章中回忆道:“虽然从1920年起大学生就开始接收女生,但章程中规定:女生的人数只能限定在男生的五分之一。在我的第一学年中,女士礼仪守则仍在实行。按照这一守则,女子学院的学生在接受男同学的邀请去他们的房间吃饭或者喝茶之前,必须得到系主任的批准,而且要由一位礼仪女士陪同。女大学生也不允许成为牛津联合会的会员。这就是多萝西事业开始时的环境。”

大学博物馆里的一个小房间成了多萝西的实验室,她在那里整整工作了半生,赖利写道:“那是一个很少见的房间。我总是感到里面有一种令人恐怖的气氛。受博物馆整体设计的限制,这间屋子是一种豪华过度但不适用的维多利亚时代的结构。我们进行衍射实验的地方介于半地下室和一层之间的位置。与窗户齐平是一个平台,平台上放着显微镜,踩着陡峭的阶梯可以上去。我们从下面就可以把晶体放到镜头底下。”地方的狭窄使研究人员无暇顾及工作中存在的危险。赖利还说:实际上,我们整个的工作都是在个人健康受危害的情况下完成的。”

多年后,多萝西是这样看的:“通过玛丽·居里健康受到损害的情况,我们当然都知道这项工作的危险性。我在科学事业上的榜样——凯瑟琳·朗斯代尔患上白血病一事也引起了我的深思。但布拉格及其同事的孩子都很健康。于是我们加了一道屏蔽,以免受到辐射的危害。”

霍奇金在实验室工作时的情景

那时萨默维尔学院化学专业的女生还不太多,多萝西每天只需要用两三个小时进行授课或者管理学生即可,还有足够的时间在实验室里开展研究。贝尔纳建议她在他们共同研究过的晶体中选出一种,详细探索一下它的结构。于是她选中了脂化分子的盐类——胆固醇。

在胆固醇研究正式开始之前,曾发生了一件对于多萝西作为一个科学家的历程具有长期影响的事情:1934年10月29日,有机化学教授罗伯特·罗宾逊(R. Robinson)先生送给她一支玻璃管,里面装有10毫克的胰岛素晶体。她惊喜地注视着显微镜下那些“美丽的微小菱晶”,但对于X射线结构分析它们就显得太小了。费了好大的劲把它们培育成了较大的晶体,而且终于用到了她的仪器上,在X光下照射了10个小时,并在冲洗好的胶片上找到了一组斑点。她发现了“她的”分子,但她和她的研究小组直到1969年8月3日那个周日的深夜,也就是几乎经过了35年之后,才最终破译了这种分子的结构。

多萝西从她的研究生涯开始直到在科学界获得最高荣誉之后很久,一直在探索胰岛素的结构。当然,她也对其他分子进行了成功的研究,并没有像有些同事那样一辈子只固定在一个项目上。

当时的同事都把年轻的多萝西描绘成牛津最富有魅力的女科学家。正是对胰岛素的浓厚兴趣帮她和后来的丈夫结成了一段美满的姻缘。

在伦敦,她住在劳伦斯的堂兄弟托马斯·莱昂内尔·霍奇金(T. L. Hodgkin)的家里。托马斯出身于名门望族,曾在巴勒斯坦担任政府官员,后因局势不稳便辞职回国。

托马斯很快就到牛津回访了多萝西。多萝西回忆说“我们发现我们都希望结婚。尽管我们没有自己的房子,但还是决定尽快结婚。”他们是1937年12月16日结的婚,然后到法国南部旅游了两个月,在那里度过了新婚蜜月。婚后,托马斯到坎伯兰的经济危机应对部门当了一名教师,负责给失业的矿工上课。夫妻俩每个周末相聚一次,就这样一直生活到1945年。

生活带给多萝西许多烦恼,但最使她难以忍受的是整个大学对妇女的歧视。尽管她的才能高于许多男性同事,教学工作也很出色,但由于她是妇女,所以完全得不到应有的报酬。她既没有固定的职务,也没有固定的薪水。她是有教养的知识女性,但不是逆来顺受、忍辱负重的女性。对于不公正和不合理的事情,她多次到校方交涉。

最后,多萝西终于被任命为讲师和实验员,经济收入也有了保障。她胜利了。1937年她获得剑桥大学哲学博士学位。

1938年12月,多萝西生下了儿子卢克(Luke)。她计划利用没有排课的一个学期到坎伯兰住上一段,同时希望托马斯在牛津附近找一个工作。可是她的胸部发生了脓肿,并且做了手术切除。本来她以为正在恢复,谁知却又发起了高烧。当她试图起身的时候,却发现自己几乎已经不能动弹,她患上了急性发作的关节炎。