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乘风破浪的第三位“姐姐”-芭芭拉·麦克林托克

每天早晨我都迫不及待的去做我的研究，就像一个孩子一样

——芭芭拉·麦克林托克

引言

亲爱的同学们，今天我们来认识一下乘风破浪的第三位姐姐：美国遗传学-家芭芭拉·麦克林托克（BarbaraMcClintock.6.16-.9.2）。芭芭拉·麦克林托克的一生颇具传奇色彩，她终生未婚，她被称为“玉米田里的孤独守望者”，她在81岁高龄的时候获得了迟到了30多年的诺贝尔生理学或医学奖，她曾经被视为异端的“转座子理论”让她很长一段时间被孤立，但是她始终坚持自己的观点，扎在玉米田里进行研究，她是世界上第三位独立获诺贝尔奖的女科学家（第一位是波兰著名女科学家玛丽·居里，第二位是英格兰的多罗西·克劳福特·霍奇金，她们两人都是化学家），在遗传学研究领域第一位独立获得诺贝尔奖的女科学家。芭芭拉·麦克林托克，孤独而传奇的姐姐。

芭芭拉·麦克林托克

（BarbaraMcClintock.6.16-.9.2）

芭芭拉·麦克林托克小传

年6月16日，芭芭拉·麦克林托克出生于美国康涅狄格州的首都哈特福德的一个普通家庭。她的母亲是个钢琴家，父亲是名儿科医生。麦克林托克在家中排行老三。麦克林托克在童年时代便显示出惊人的自主、果断，专心致志和善于独处等能力。母亲常常在地板上摆一个枕头，给她一件玩具，就随她去了，但她从来不哭，不吵着要东西。

年，芭芭拉·麦克林托克6岁时，全家搬到纽约市的布鲁克林区。麦克林托克在这里完成了她的小学、初中和高中。

年，17岁的芭芭拉·麦克林托克进入纽约伊萨卡岛的康乃尔大学农学院，主攻植物学。当时康奈尔农学院是玉米遗传学中心，由埃默森（RollinsA.Emerson）创立，集中于突变性状的发现、描述、定位和积累，这儿关于玉米遗传学的研究可与当时以摩尔根为首的果蝇遗传学研究相媲美。正是在这里，麦克林托克才有机会接触到她钟情一生的所有工作主题：玉米。

年，19岁的芭芭拉·麦克林托克在康奈尔大学农学院研究植物学时上了一次遗传学新兴领域的课，她是少数得到遗传学培训的本科生之一。授课教授对她的课堂表现印象非常深刻，还邀请她加入康奈尔大学基因项目，而这个项目当时是禁止女性加入的。麦克林托克参与的是染色体项目，具体研究每一对染色体有什么作用，然后通过监测玉米的后代，将特定的染色体和生理特性联系起来。在后来麦克林托克过一系列的研究中，她发现决定着丝粒在细胞繁殖中起什么作用的研究是不可或缺的，她还正确预测了在所有染色体末端的端粒是来保护垃圾信息的。

年，21岁的芭芭拉·麦克林托克在康奈尔大学农学院获理学学士学位。由于成绩的突出和自身对科学的向往，麦克林托克被留在康奈尔农学院进行硕博连读，专攻玉米细胞学，从师当时有名的细胞学家兰道夫（LowellF.Randolph）。当时兰道夫想观察玉米细胞染色体的形态特征，但一直都没有成功。麦克林托克接到任务后很快就找到了问题的关键：兰道夫所观察的材料细胞染色体太小。她改用玉米小孢子细胞，并借助细胞学家贝林（JohnBelling，-）最新发明的乙酸杨红细胞涂片染色技术，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。

年，23岁的芭芭拉·麦克林托克在康奈尔大学农学院获得了硕士学位。

年，25岁的芭芭拉·麦克林托克获得康奈尔大学农学院植物遗传学博士学位。毕业后，她留在了康奈尔大学讲授植物学，并负责指导玉米基因的研究。麦克林托克是以埃默森为首的玉米遗传研究小组的主要骨干成员。在上世纪二十年代后期，麦克林托克参加过好几个研究遗传学的学生团体，在这些学生中包括一位后来获得诺贝尔奖的乔治.比德尔，另一位是马库斯.伦道斯，几年后，他成为遗传学领域的权威人物。

由于麦克林托克独到的洞察力和分析能力，加上她对玉米细胞独特的感觉和想象，以及她超强的细胞技术，麦克林托克与其他同事实现了遗传学与细胞学的联姻，将玉米10个遗传连锁群与10条染色体确定一一对应关系，首次在细胞水平对染色体易位、倒位、缺失等现象进行了观察和阐述，并研究了环状染色体、双着丝粒染色体、断裂—融合—桥周期和核仁组织区功能。她以玉米遗传学的研究成果推动和促进了细胞遗传学这一遗传学分支学科的建立。由此，她将育种实验的结果和染色体的研究结合了起来，用杂交育种方法培育玉米，最终还推翻了基因是固定不变这个传统观念，当然这些都是后话了。

年，30岁的芭芭拉·麦克林托克发现有时候玉米粒会呈现多种颜色，哪怕它们的基因都一样。这种玉米籽粒颜色的遗传不稳定的现象，经过麦克林托克十年的研究，她提出了“遗传基因可以转移”的观点，认为转移后的基因可以从染色体的一个位置跳到另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体，这种颜色变化的原因是基因组的一部分在发育过程中的某些特定阶段被去除了。

20世纪的30代，在美国，对于一位年轻的科学家而言并不是一个好时光，这个国家正处于经济大萧条之时，数百万人失去了工作。男科学家们还能有工作，但女遗传学家们要找工作就不容易了，而麦克林托克却得到了旅行和从事研究项目的两份工作。旅行这份工作是来自美国国家研究理事会，她要在好几个地方工作，包括在康奈尔大学和哥伦比亚的密苏里大学。后来，有一个名叫古根海姆基金会的组织为她在德国进行研究提供财政资助。麦克林托克到了柏林，但第二年她又回到了康奈尔大学。她的研究能力和研究成果受到了广泛的称赞，但她还是没有能力得到一份永久性的职务。

年，密苏里大学的刘易斯·斯塔德勒为麦克林托克在密苏里大学谋取了一份永久性的职务，她成为该校的一名助教。长期以来，科学家们采用X射线来研究植物和其他有机体的遗传物质，他们发现X射线会引起基因的改变，有时，X射线会破坏染色体。遗传学研究员在有机体中寻找变化，然后，他们把这些变化绘制成一张基因图，以显示染色体的某一区域。麦克林托克对非同寻常的基因反应产生深厚的兴趣。

在密苏里大学任教期间，她致力于用X射线来研究植物。当时斯塔德勒已经研究证明X射线对玉米基因的影响。斯塔德勒把受到X射线辐射的玉米送给麦克林托克，她发现经Ｘ射线处理可使玉米籽粒上出现斑点，或无色背景上有色素点，或有色背景上有无色区域。深入研究后她提出，植物染色体在没有受到辐射的情况下也会断裂，她把这一活动称之为“断裂-融合-桥的周期”。而Ｘ射线能诱导染色体随机断裂，这些断掉的染色体有时会结合在一起形成一个环形的染色体，带有显性基因的染色体断裂后缺失，可使隐性基因表达。由此她认为，染色体末端的一个结构防碍了染色体的变化，她把这个结构叫作“端粒”(在染色体端位上的着丝点)。麦克林托克还发现，在自然状况下，同样出现与Ｘ射线处理后相似的现象。通过对子代细胞学检测，玉米断裂出现在9号染色体特殊位点上，就是说这种染色体断裂性状是具有非随机性和可遗传性的。用孟德尔定律和基因突变是无法解释这种现象的，于是她大胆提出假设，在9号染色体色素基因c附近，有一种不稳定因子控制染色体断裂性状，她称其为Ds因子(Dissociation)。当她用三点测交的方法去检测Ds的时候，结果显示Ds不稳定，可从一位点跳跃到另一位点。麦克林托克同时在子代叶片也发现类似的现象，对其进一步研究后，她认为，子代叶片的色斑是由于Ac因子（Activation）所致。

年，36岁的芭芭拉·麦克林托克提出“转座基因”的概念。后来因为麦克林托克认为她自己在密苏里大学的职务上不会取得什么进步，最终决定离开密苏里大学。

年6月，39岁的芭芭拉·麦克林托克在康奈尔大学的老朋友马库斯.伦道斯的下到冷泉港实验室工作，这是一个位于纽约附近长岛的一个研究中心。麦克林托克在遗传学部谋取了一个临时性的工作，不久之后，她在这个实验室获得了一个永久性的职务，这为她继续她的研究提供了方便，她不需要再为她的研究而去教课或寻求财政援助。在冷春港实验室，麦克林托克继续她的断裂-融合-桥的周期的研究，她发现，有些玉米的植物基因以一种不同寻常的方式在活动着，在玉米结粒期间这些基因从一个细胞移到另一个细胞，她发现，这些基因在染色体之间移动。

年，42岁的芭芭拉·麦克林托克被选为美国国家科学院院士，成为美国史上第三位国家科学院女院士。

年，43岁的芭芭拉·麦克林托克担任美国遗传学会主席，这是美国史上首次由妇女担任这个职位。但麦克林托克并不在乎头衔，她更钟情于她的玉米及其遗传学研究。她把她全部的精力投入到她新的兴趣点的研究中。

年，46岁的芭芭拉·麦克林托克在对于玉米籽粒的颜色模式的研究中取得了重要进展，她发现负责基因激活的基因位点不仅仅打开或者关闭基因，实际上它还能移动染色体，她的工作成果和结论如此领先于那个时代以至于没有人能理解它们是什么，也就没有得到足够的