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世界科技全景百卷书: 杰出的女生物化学家
科学的吸引力 雷切尔·富勒·布朗于1898年出生于马萨诸塞州的斯普林菲尔德。后来，全家迁到密苏里州的韦伯斯特格罗夫斯，在那里，雷切尔进了小学。在她家附近住着一位80多岁的退休的中学校长，他喜欢引导孩子对大自然发生兴趣。他让孩子们通过他的显微镜观察奇异景象，让孩子们看装在玻璃蜂箱里的蜜蜂。他给雷切尔一个口很宽的瓶子，里边装有氰化钾。她把一些昆虫放在里面杀死以便制作标本。后来，她积累了数量可观的一批已鉴定出其种类的标本，其中包括蛾子和蝴蝶。当然，老校长恰当地警告雷切尔要当心她瓶子里的氰化钾，因为它是一种力量很强的毒药。老校长警告她说，对昆虫发生的事情对她也可能发生。她曾回忆说：“我仍然感到奇怪的是，昂德当克教授和我妈妈竟然那样信任我”。 虽然这段经历当时引起了她的兴趣和幻想，但是，对科学真正的爱好是在她在芒特·霍利奥克学院读大学二年级时建立起来的。那时，雷切尔选修了要求初学者必修的化学课程。在这里，她被实验方法和化学的精确性打动了。化学系当时在芒特·霍利奥克学院像现在一样被列为级别很高的系。1920年，她获得芒特·霍利奥克学院两个专业的文学士学位，一个是化学专业，一个是历史专业。下一年，她进入了芝加哥大学，主修有机化学，1921年被授予理科硕士学位。 离开芝加哥大学后，雷切尔·布朗到伊利诺斯州芒特卡罗尔的弗朗西丝·夏默学校教化学和物理。在当时，这是一个为女学生办的预备学校和初级大学，隶属于芝加哥大学。布朗女士从1921年到1924年在这里教了3年书。但是这里缺少某种东西，正像她所说的：“虽然我喜欢在那里的三年生活，但是那里的情形并没有满足我的知识上的需要，因为我不能和其他化学家联系，也没机会搞些调查活动。”她返回芝加哥大学攻读博士学位，最后，于1933年她终于得到了有机化学兼细菌学的博士学位。这二者的结合为她将来在事业上取得卓越成绩做了准备。 来到纽约 1926年，雷切尔·布朗以一个化学家的身分到纽约州卫生部的实验研究处工作，这个机构设在纽约州的奥尔巴尼，她在这里度过了以后的42年富有成果的科学生活。布朗博士描写她在这里的工作说：“我在相当大程度上倚靠自己对一些有关健康的问题做出成就，这些问题当时是重要的。”她当时的工作包括引起肺炎的双球菌的化学性质和医治不同类型的肺炎的抗血清的标准化问题。人们必须记住，今天治疗肺炎非常有效的像盘尼西林这样的抗菌素当时还未被发现。 抗菌素是一种化学物质，是由一种微生物产生出来的。它有阻止细菌和其他微生物生长甚至摧毁细菌和其他微生物的能力。真菌是一批低级植物的名称，体内不含叶绿素，因此不能制造自己的养料。真菌大约有250000种，它们无处不在，水里、土壤里、空气里到处都有。有些真菌如此之小，难以用肉眼看到，而有的真菌，如大马勃蘑菇，长得直径有两英尺多。 长在活的植物或动物（包括人体）身上并且靠这些植物或动物来生活的真菌叫做寄生菌。那些靠死的或腐烂的动植物生存的真菌叫死物寄生菌。寄生的真菌通常是非常有害的，并且毁坏许多有用的植物。例如，长在玉米和小麦上的黑穗病和锈病就对玉米和小麦有破坏作用。1845年，曾经迫使大批爱尔兰人背井离乡奔赴美国的爱尔兰马铃薯饥荒，就是由霉菌和真菌引起的。另一些真菌曾引起枯萎病，自1904年起，这种病毁坏了美国大量的栗子树。其他一些寄生真菌能使人和其他动物生病。虽然我们大多数人对细菌引起的一些疾病是熟悉的，如肺炎和肺结核，但也确有很多的人不知道真菌引起的疾病是广泛的。事实是有许多真菌 （霉菌是真菌的一种形式）能袭击和侵入人体。有些真菌导致人不舒适和行动不便，有些真菌会引起更严重的疾病，有些疾病可以使人死亡。控制真菌的生长是我们身体中某些细菌的功能。在医学实践上发展抗菌素随之带来一个问题：抗菌素（仅仅在40年代末才发现）能杀死许多种细菌，但是却不能杀死真菌；实际上，它们经常杀死人体中为了控制真菌而需要的那些细菌。当发生这种情况时，真菌就大量地繁殖起来，结果导致了一种叫念珠菌病的疾病。害这种病的人嘴疼，吃东西痛苦极了。 在发现盘尼西林之后，人们又广泛地研究可以有效地对付引起疾病的细菌的其他一些抗菌素，并且取得了成功。链霉素和金霉素以及其他一些抗菌素可以有效地对付盘尼西林所无法医治的疾病。不幸的是，几乎没有人注意去发现那些能用来抵制真菌造成的疾病的抗菌素。已经发现的抗菌素没有一种能对真菌传染病产生任何影响。这一点是特别不幸的，因为随着对细菌传染病控制力的增强，由真菌引起的传染病却增多了。这个问题很快变得严重起来。 发现制霉菌素 第二次世界大战后不久，真菌学中的一项研究计划——对真菌的研究开始了。进行这项研究计划的是两个女科学家，一个是化学家，一个是真菌学家。她们成功地完成了这项研究。这个化学家，就是雷切尔·布朗博士，那个真菌学家是伊丽莎白·黑曾博士，她也在实验研究处工作。黑曾博士着手寻找一种抗菌素，这种抗菌素将不仅能有效地对付引起疾病的真菌，而且同时将完全安全地用之于人体。前面已经指出，人们已经知道许多物质不仅对真菌有毒害，而且对人体也是有毒害的。 有一批被称作链微菌的微生物，人们知道它们具有杀真菌的性质，黑曾博士就从四处搜集到的土壤标本里把它们分离出来。当她已经选择出少量的显示出希望的标本时，布朗博士作为一个化学家参与了她的研究，把那种活跃的主要成份分离出来。这一研究不久缩小到一种微生物上，黑曾博士把它称作链丝菌属。从它身上提炼出第一批可以有效地对付真菌并且可以安全地用于人体的抗菌素。由于它是在纽约州卫生实验室发现的，因此就以纽约州的名字把它命名为制霉菌素（NYSTATIN）。黑曾博士在实验的动物身上进行对制霉菌素的生物学研究，与此同时，布朗博士进行化学研究，如关于制霉菌素的分离、提纯和化学性质的研究工作。到1949年，她们终于能够报告说她们发现了一种新的物质，这种新物质的已知的物理性质、化学性质和生物学性质有别于其他科学家公布的任何一种抗菌素。 布朗博士和黑曾博士在全国科学院的会议上提出她们发现了制霉菌素。这件事一公布，紧跟着各医药公司就提出了询问，摆在面前的一个问题是：如果她们真的有了一种有用的抗菌素，她们的责任是什么？她们如何能够肯定公众能使用它呢？由于实验研究处主任吉尔伯特·多达多夫的调查结果，她们求助于“研究公司”，这是一个促进科学与技术的基金会。在它的鉴定下，她们得到了一项专利，同时，E·R·斯奎布父子公司被授予生产制霉菌素和进行必要的临床试验的专有执照。 布朗博士、黑曾博士与基金会达成一项协议，规定把制霉菌素专利权使用费的一半用之于这家研究公司的补助金计划。另一半成为基金会管理的一笔基金（这笔基金后来称为布朗—黑曾基金），作为生物科学方面的补助金，重点补助给微生物学，免疫学和生物化学和这些捐助者感兴趣的科学领域。这些补助金为单个的科学家 （经常是些刚开始他们科学生涯的年轻人）以及为一些既包括研究也包括训练的计划提供了支持。 制霉菌素的第一次专利权使用费是在1955年得到的。到了1957年，收入已经增加到可以提供第一笔补助金的程度。从那以后，已经向学院、大学和医科学校捐赠了大约600多万美元以支持布朗和黑曾计划感兴趣的那些领域的研究工作。“研究公司”收到同样数目的款项，以帮助对另外一些捐助项目提供资金。近些年来，这笔款项的一大部分用在这一方面，就是设法开辟道路，去更好地了解真菌疾病和它们的治疗方法，所有这一切以前一直被人们忽视了。作为捐助计划的一部分，建立了多尔多夫研究员基金，以便促进医学的真菌学，搞清楚在医学方面真菌是如何影响人体的。后来，在芒特·霍利奥克学院 （布朗博士的母校）建立了雷切尔·布朗研究员基金和奖学金，在密西西比妇女大学建立了伊丽莎白·黑曾奖学金。 制霉菌素除了被用来治疗真菌病和传染病之外，还被用来防止病人再生这些疾病。这些病人由于长期服用抗菌药物，因此对真菌病变得很敏感。从亚特兰大联邦政府控制疾病中心发表的一份报告中，人们可以得到关于真菌病的严重性的一些概念。报告说，真菌引起的皮肤病构成了一个严重的公共健康问题。全世界有无数人的皮肤、头发和指甲由于真菌的传染而遭到侵害和破坏。举例来说，像金钱癣这种真菌病曾非常广泛地发生在越南战场上的美军士兵身上，以至于在某些地区的雨季时节，金钱癣患者占住院病人数的40％以上，占门诊病人数的80％。报告还说，真菌传染病在花匠、苗圃工人以及与水藓、稻草和木制品有接触的人当中已经成了众所周知的职业公害。后来进行的皮肤检查，已经显示出一般人民中也广泛感染了这种疾病。 制霉菌素除了应用于人体之外，在挽救被荷兰榆树病——一种真菌传染病——侵蚀的美国榆树时，也能发挥作用。以前在意大利，艺术世界曾发生过一场悲剧。当时阿尔诺河的洪水漫过堤岸，河水涌进许多重要的艺术博物馆和画廊。制霉菌素被用来进行抢救。当时人们曾大量宣传用制霉菌素来使那些被洪水浸坏后长有真菌的艺术珍品复原。在世界各地的实验室里，组织培养——活的组织或细胞在生物体外生长——是一种在研究工作中广泛使用的技术。在这方面，制霉菌素起着重要的作用。它能防止组织培养基受感染而变坏，甚至能帮助培养物免除这样的灾害。在食品工业，制霉菌素也有作用，例如在香蕉装船前，用抗菌素来处理香蕉可以防止由于真菌生长而造成的腐坏。制霉素菌还被用来当做牲畜的一种附加食物，在饲养家禽和猪时，它被用来促进生长和医治真菌传染病。 提出忠告 雷切尔·布朗博士在科学上作出的显著和开创性的贡献受到人们的承认，因而荣誉和奖励也源源而来。1955年，她获得斯奎布化学疗法奖；1969年，霍巴特和威廉·史密斯学院授予她理学博士荣誉学位；1972年，美洲医学真菌学会为了她“对医学真菌学做出了有功绩的贡献”，授予她罗达·贝纳姆奖；同年，她的母校芒特·霍利奥克学院授予她理学博士的荣誉学位；1975年，美国化学家协会为了她“首先发现真菌抗菌素——制霉菌素，从而给医生们提供了重要的帮助并且给人类带来福祉”，赠与她先锋化学家奖。这是美国化学家协会第一次将这个奖品授予妇女。 布朗博士在美国大学妇女协会奥尔巴尼分会中担任了所有的主要职务。当她有些空闲时间时，她的非职业性活动就徒步旅行，爬阿迪朗达克山、游泳和打高尔夫球。现在，她喜欢散步，当前的爱好是养花。作为一个信奉宗教的人，布朗博士多年来是主日学校的教师，现在，她是圣公会教区会的成员。 如果要问，对于一个乐于从事科学事业的年轻妇女她将提出什么忠告，布朗博士曾这样说过：“如果你对科学感兴趣，那么就在你确定你打算专门从事的那个领域之前，多选修一些科学课程。然后，一定要通过学习有关领域的课程——不管是科学的还是非科学的——来扩大你的学习范围。数学和英语一定要学好。如果你有资格进研究院，那你就充分利用你的机会。记住，一旦你有了职业，你将不仅仅是重复你在学校实验室做过的事情，而是你将拥有本领和受过训练的心理状态，你可以把它们富有成果地应用在其他方面。要永远喜欢你正在做的事情，要永远相信你正在为之奋斗的那个目标。最好是不要死守住一种不愉快的环境或者没有前途的环境。当你仍然呆在学校时，实验室的夏天工作对集中你的目标是非常有帮助的。” |
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