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芭芭拉·麦克林托克是一位杰出的女科学家，她在历史上书写了太多属于她的名字。她是美国国家科学院第三位女性成员、美国遗传学会第一位女性主席、麦克阿瑟天才奖第一位获得者。 1983年，81岁高龄的她因发现“可动遗传元件”的突破性贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。值得一提的是，她是第一位单独获得诺贝尔生理学或医学奖的女科学家。

小镇女孩

麦克林托克于 1902 年出生于康涅狄格州哈特福德，一个人口仅超过 10 万的小镇。六岁时，她随家人搬到纽约布鲁克林，但城市生活并不便宜。麦克林托克家一共有四个孩子，她的父母供不应求，只希望她能早点结婚。

Barbara McClintock（右二）和三个兄弟姐妹丨图片来源：未知作者，公共领域，来自维基共享资源

但年轻的麦克林托克很早就表现出对研究的兴趣。她也是幸运的。尽管他的家庭并不富裕，即使当时女性的科学之路并不平坦，但麦克林托克得到了家人的支持。高中毕业后，她到康奈尔大学学习植物学，8年获得学士、硕士和博士学位。当时在康奈尔大学，不允许女性研究遗传学。但她还是找到了一个新的方向——在细胞水平上研究玉米的遗传学，并成为了一位有影响力的科学家。这也成为她毕生关注的方向。

甚至在他职业生涯的早期，麦克林托克就做出了许多突破性的发现。在康奈尔大学期间，她与一名研究生进行了一系列实验，发现染色体交叉（crossing-over）可以解释细胞生物学现象。过去人们一直推测，在减数分裂过程中，父母双方的染色体可以在同源位点重组，而麦克林托克等人。将显微镜下可以观察到的染色体与遗传特征联系起来。一起来。 1931年，这一发现发表在PNAS杂志上，成为该领域的经典发现。

染色体互换的发现确立了麦克林托克在细胞遗传学领域的声誉。 1930 年代初，她在康奈尔大学、密苏里大学和加州理工学院进行研究。 1933年，她获得资助前往德国深造。但在纳粹的阴影下，她迅速返回美国，留下了一次不成功的海外之旅。

麦克林托克使用显微镜（图片来源：原始上传者是英文维基百科的 PDH。原始存储库和创建者：史密森学会。美国国家历史博物馆，公共领域，通过 Wikimedia Commons）

后来，她加入密苏里大学担任助理教授，使用 X 射线研究玉米。由于 X 射线会导致突变，许多科学家正在使用这种工具来研究果蝇和其他生物的基因。麦克林托克也在那里发现，即使没有 X 射线辐射，玉米染色体也会自发地经历断裂融合过程。在细胞分裂中，融合位点就像是连接两条染色单体的“桥梁”，直到连接在一起的两条染色单体断裂。这个过程被称为“断裂-融合-桥循环”，一些子细胞失去特定基因，而其他子细胞获得额外的基因。这是玉米细胞遗传学的一个重要发现。

尽管工作顺利，麦克林托克觉得作为一名女科学家，他在当地的发展前景黯淡。最终，她决定在冷泉港实验室工作。正是在那里，她做出了改变生物学的发现。

跳跃基因

1942年，麦克林托克成为冷泉港实验室遗传学系的全职研究员，这让她可以高度自由地探索自己感兴趣的东西，而不必担心教学或申请研究经费等杂务。此外，研究机构还给予她为她提供了一块土地种植玉米。在这样轻松的氛围中，她得以继续研究精彩的“断裂-融合-桥梁循环”。

冷泉港实验室提供麦克林托克的玉米种植园丨图片来源：CSHL Archives提供。 CC BY-NC-SA

短短两年时间，一项研究彻底改变了她的研究方向。在一批玉米中，麦克林托克发现了两个新的基因位点，一个叫做“Dissociator”（Dissociator，缩写为Ds），另一个叫做“Activator”（Ac）。顾名思义，“分离子”可以断裂染色体并对断裂周围的基因产生各种影响。但是这个过程只有在“激活器”存在时才会发生。

1948年，她有了一个意想不到的发现——“分离子”和“激活子”可以改变它们在染色体上的位置（术语叫转座，意思是改变位置）！这一发现显然与当时的普遍认知相悖。当时科学家的共识是，遗传物质是稳定的，不会发生变化，可以代代相传。

但麦克林托克显然不这么认为。根据她的发现，她认为“分离子”和“激活子”不是基因，而是可以在染色体上移动的基因调控元件。当这些调控元件从一处“跳跃”到另一处时，它们可能会给局部基因带来突变，也可能恢复跳跃开始时基因的功能。她相信她已经解决了生物学中长达数十年的谜团：为什么复杂生物体中的同一组遗传蓝图可以产生如此不同的细胞和组织。根据麦克林托克的假设，关键是这些调控元件对基因的调控。

1951 年，麦克林托克在冷泉港实验室的一次会议上介绍了她的理论。报道结束后，现场一片死寂，这说明她的发现并不受欢迎。女科学家如何做出颠覆生物学理论的发现？ “当我发现他们不理解或不重视这一发现时，我感到震惊。”麦克林托克回忆道。当时可用的遗传数据表明，基因在染色体上以固定顺序线性排列。和根据麦克林托克的理论，遗传物质是不断变化的，几乎没有人愿意接受这一点。

麦克林托克对批评保持着良好的心态。她低调用自己的方法，自己研究，自己得出结论。 1967年，她正式宣布退休，但仍以名誉科学家的身份留在冷泉港，偶尔参加一些研讨会。她万万没想到，十年后，她会获得诺贝尔奖。

诺贝尔奖

“当我意识到人们对我从研究中得出的结论不感兴趣和缺乏信心时，我将停止发布详细的报告。”麦克林托克在 1973 年的一封信中说。当她不再希望科学界接受她的基因调控理论，不再坚持说服其他遗传学家接受她的观点时，人们意识到了她的发现的重要性。

1970年代，分子生物学家在细菌和病毒，甚至真核酵母中发现了类似的“跳跃式”遗传调控元件。这种跳跃并非毫无意义。研究指出，在细菌中，它参与了对抗生素的抗性等基本生物过程。后来人们发现它与癌症、免疫学和基因工程密切相关。今天，这种现象已经在分子生物学的层面上得到了阐述。

后来，麦克林托克的工作得到了广泛认可。 1981年，她成为“麦克阿瑟天才奖”的首位获得者。同年，她获得了被誉为诺贝尔奖风向标的“拉斯克奖”。 1983年，81岁的她因发现“可移动的遗传元件”而独享当年的诺贝尔生理学或医学奖。

获得诺贝尔奖后，记者包围了迈向冷泉港实验室的麦克林托克丨图片来源：Courtesy of CSHL Archives。 CC BY-NC-SA

“很多人问我，我对他人明显的消极态度有什么看法，”麦克林托克在一份未发表的诺贝尔奖演讲稿中写道，“起初我很惊讶监管元素的现象如此令人无法接受……如果他们和我一样做过研究，玉米的奇妙经历，会得出和我一样的结论，证据和逻辑是无可争辩的。”

在她的最后几年，麦克林托克久经常出现在冷泉港，为年轻科学家做一些关于遗传因素的报告。 1992年9月2日，这位伟大的女科学家逝世，享年90岁。她终生未婚，一生致力于科学。

麦克林托克也是第一位获得诺贝尔生理学或医学奖的女科学家丨图片来源：1983年诺贝尔生理学或医学奖。NobelPrize.org。诺贝尔奖外展 AB 2021。星期四。 2021 年 9 月 2 日。

麦克林托克很好地总结了她美好的生活：“我只是对我正在做的事情很感兴趣。它有一种深深的快乐感，我从未想过要停下来…………我过着非常、非常令人满意和有趣的生活.”