霍奇金 一個不同凡響的女科學家

霍奇金 一個不同凡響的女科學家
知識通訊評論第93期

皇家學會今年發行霍奇金的郵票

今年五月是一九六四年諾貝爾化學獎得主霍奇金的百歲冥誕，走過女性在就學與從事科學研究困難重重的年代，她不僅在晶體化學方面做出非凡成就，也是一個母親以及致力於世界和平的代表人物。

一九六四年，霍奇金榮獲諾貝爾化學獎，她的女性身份備受關注。她是史上第五位，也是英國第一位獲得諾貝爾獎的女性科學家。居禮夫人曾獲諾貝爾物理和化學獎各一次，另外幾位女性得主則是居禮夫人的女兒艾琳‧居禮（Irène Curie）、生化學家科里（Gerty Cori）和物理學家格佩特梅爾（Maria Goeppert-Mayer），而且這四位也都與科學家結褵。英國的《觀察家報》不無驚訝地報導，霍奇金看似一位可愛的家庭主婦，卻以「一般家庭主婦完全無法想像之解析化學晶體結構技術贏得諾貝爾獎」。當時霍奇金是英國牛津大學皇家學會沃爾夫森講座教授。

依往例，諾貝爾獎晚會上會由斯得哥爾摩的學生以歌聲歡迎獲獎者入場。霍奇金致詞時說道，「今晚，我代表其他女性科學家感謝這些學生的心意，我希望未來女性的身份在這個場合不再顯得突出而引人注目。」不過儘管霍奇金如此殷殷期盼，之後又歷經種種女權運動，後來還是只增加了十位女性諾貝爾科學獎得主。自一九〇一年迄今，五百三十七位科學獎得主中，女性只佔了百分之二點八，其中更只有百分之一點五獲得物理或化學獎。

無論以任何標準來看，霍奇金都相當不同凡響。一九九四年霍奇金去世不久，我開始動筆為她作傳，我主要的動機是想要瞭解她如何能夠超越她那個時代的傳統。她從來不認為她的性別為她造成過障礙，而她的一生就是最好的證明。

光說霍奇金的聰明才智一項就已非常出眾。她在學生時代時就展現出她的絕頂聰明、具有洞見、堅持不懈以及高度專注的特質。做實驗需要培養脆弱的晶體，她彷彿擁有化學家的「綠手指」一般靈巧。她從計算出的二維投影中，不可思議地可以透視出原子的三維排列。若說她有任何弱點的話，那就是她自己也承認的數學不夠好。但是她領導團隊的能力，確保她日後也能輕鬆掌握後來在結晶學數學與計算方法上的進展。

在牛津大學自然歷史博物館的地下室，霍奇金開始了他的實驗室

但是看看諾貝爾獎得主中極度不平衡的男女比例。難道要成就偉大科學家的天賦真的是男女有別嗎？性別差異在科學表現上的議題，已經有一大堆相互矛盾的文獻探討，但即便有些領域真的有差異存在，也不足以解釋諾貝爾獎的極端男女不平等。我相信霍奇金遭逢的社會和科學境遇，也是萬中選一的，才能提供她環境達成夢想，摘下科學界最高的桂冠。

成就自我

霍奇金於一九一〇年生於開羅，她是克羅福（John Winter Crowfoot and Molly Crowfoot）家五個孩子中的長女。她的父親克羅福先生任職於埃及和蘇丹的殖民教育服務單位，任務之一正是要提升女性受教育的機會。母親則在蘇丹首都喀土穆創立了培育接生婆的婦女學校，希望以教育終止女性遭受割禮的命運。一九二六年起克羅福先生一圓考古學的夢想，成為耶路撒冷英國考古學校主任，一同前往開挖的克羅福太太在古織物方面的專業也獲到國際認可。

一年中大部分時間，克羅福家的女兒都託付給在英國的親戚朋友照顧，但是霍奇金和母親感情仍然非常親密，兩人對考古學、國際聯盟和業餘戲劇都有共同的嗜好。當學校的晶體生長實驗引起霍奇金「終生的興趣」，她的母親讓她在閣樓佈置一間實驗室，購買各種強酸和試劑，任由她做實驗。之後，克羅福太太又買書拓展女兒的視野，其中包括一系列布萊格（William Bragg）在皇家學院為孩子所作的演講集。十六歲的霍奇金在書中讀到，透過X光晶體繞射，人類可以「看」到原子。她的父親毫不懷疑女兒會跟他一樣進入牛津大學。

一九二八年霍奇金進入牛津，這間學校可是到了一九二〇年才開始招收女生，在當時二十七所只收單一性別的自治學院中，只有五所專收女學生。霍奇金入學的前一年學校才通過一個法規，規定女性學生比例不得超過五分之一，而且這種情況直到七〇年代都沒多大改變。霍奇金所屬的薩莫維爾學院（Somerville College），是一八七九年由女性教育先驅所創立。霍奇金是那一年在化學系講課和實習的六十位學生裡的三或四位女學生之一。

「她不像今天的年輕科學家需要汲汲營營爭取一個接一個的博士後研究機會。」

霍奇金所屬的牛津大學薩莫維爾學院

每個成功的故事都有些運氣的成分。霍奇金的好運是，在她挑選為期一年的研究論文主題時，正好遇上牛津大學的礦物學系建立了X光晶體繞射實驗室。自從讀了布萊格的書，霍奇金就對「看」到晶體裡原子的想法深深著迷。所以她成為一九三一年第一位，也是唯一一位研究晶體結構的牛津學生，她和指導教授在《自然》雜誌上一起發表了一篇關於鉈鹽的文章。

霍奇金的家庭人脈，讓她順利找到理想的研究所環境。透過父親的朋友介紹，她認識了劍橋大學的伯納教授（John Desmond Bernal）。伯納的專業是以結晶學技術研究固醇之類的生化分子結構，同時本身是位充滿個人魅力的政治激進份子，實驗室裡平等招收男女學生。遇上霍奇金這位已經具備完整結晶學訓練又有薩莫維爾獎學金的博士生，可說是求之不得。霍奇金和伯納確立了以X光繞射研究生化分子的想法是可行的。這段時間當中，他倆一同在《自然》雜誌上發表了胃蛋白酶研究的經典文章。

薩莫維爾學院提供了兩年的獎學金，預期她之後會回來擔任（此學院第一位科學）研究員和化學系助教。這是一份終生聘，霍奇金甚至不需要自己申請。她不像今天的年輕科學家，需要汲汲營營爭取一個接一個的博士後研究機會。她心不甘情不願地離開劍橋，因為伯納說她若拒絕這份工作就是瘋了。一九三四年，她回到牛津開始了自己的實驗室，位置就在牛津大學自然歷史博物館的地下室。

她是牛津大學唯一一位以X光繞射研究有機分子的科學家，因此其他對天然物有興趣的科學家很快注意到她。其中有機化學教授羅賓遜（Robert Robinson）向英國藥品公司ICI申請到一筆經費，給她的實驗室添購X光管和照相機。一等霍奇金把器材安置妥當，羅賓遜教授就把胰島素蛋白質晶體交付給她。她第一篇獨立發表的論文（又是在《自然》雜誌）中寫道，胰島素晶體和胃蛋白酶一樣產生出獨特的繞射圖形，所以理論上是解得出來的。幾年後，牛津鄧恩病理學系的福羅瑞（Howard Florey）和簡（Ernst Chain）發現盤尼西林在老鼠和人體試驗中有抗生素效用時，他們也找上霍奇金分析盤尼西林的結構。

到一九四五年，霍奇金就已經證實，即便在不知道分子式的情況下，X光繞射技術也可以辨識出分子結構。靠她有力的恩師伯納相挺，一九四七年霍奇金獲選為皇家學會會員，她是繼兩年前首次有兩位女性入選後的第三位女性會員。

霍奇金兼顧家庭與研究

《牛津時報》報導她進入皇家學會所拍的照片裡，霍奇金坐在自家門檻上，懷裡抱著一個嬰兒，另外兩個不滿十歲的小孩挨在一旁。霍奇金回到牛津不久就嫁做人婦並為人母，但她的科學腳步幾乎毫不停歇。她又一次遇上了非凡的契機。霍奇金的丈夫湯瑪斯‧霍奇金（Thomas Hodgkin）也是一位左翼理想青年，從事成人教育工作。霍奇金自己為數不高的大學研究員薪水比丈夫的還要穩定，因此兩人協議出無論如何，只要霍奇金想要繼續工作，她都不應放棄。在那個時代，某些工作女性一旦結婚就必須辭職，例如教師或公職。社會觀感則認為，中產已婚婦女只要在家照顧丈夫孩子就夠有成就了。

霍奇金是薩莫維爾學院中第一位懷孕的科學家，當時校方還沒有針對這種情況的任何條例，但是學院立刻做出安排，讓她生產後享有一學期的有薪育嬰假。霍奇金微薄的薪水還能應付花錢請人幫忙一些帶孩子、料理三餐跟打掃房子的工作，同時她也有親戚住在附近，可以支援緊急狀況。然而，我們絕不能低估她能瞬時由嬰兒的哭鬧聲中轉向電子密度圖譜的超強專注力，以及她強撐睡眠不足和病體的鋼鐵意志。她兩個么兒對於兒時放學後，得自個兒待在博物館找樂子，一待好幾個小時等待母親做完研究工作，都有深刻的回憶。

霍奇金的時代，有趣的化學分子太多了，科學家根本不用搶。

霍奇金用來分析生化分子的獨特技術，引得新穎重要的科學問題一個接一個自動找上門來。她的盤尼西林的研究引起工業界的興趣，一九四八年葛蘭素
藥廠（Glaxo）的科學家史密斯（Lester Smith）寫信問她，是否有意願研究他們從肝臟萃取物「抗惡性貧血因子」中培養出的紅色針狀晶體。這個化合物其實就是維他命B12，它比盤尼西林的原子數多上四倍，中心罕見的環狀結構也是當時的化學還不具備的知識。

拿菲爾德基金會提供五年經費，讓她招募一些助手使用電腦分析。一九五五年，霍奇金成功解出維他命B12的結構。彼時葉格（Chuck Yeager）在一九四七年成功駕駛噴射機突破音速還是一件轟動的大事，繼承父親布萊格成為X光結晶學元老的小布萊格（Lawrence Bragg）亦曾盛讚霍奇金在結晶學上有「超音速」的成就。

一生的課程

在霍奇金的時代，有趣的化學分子太多了，科學家根本不用搶。非但如此，霍奇金還與其他實驗室建立起合作關係，一同解決技術難題。她大方分享的態度，讓許多同事樂於支持她角逐多項榮譽，尤其是男性，比方說皇家學會獎章和沃爾夫森講座教授。一九六二年劍橋大學的佩魯茲（Max Perutz）和肯得魯（John Kendrew）以解出第一個蛋白質結構獲頒諾貝爾化學獎，佩魯茲表示對於自己比老友霍奇金先得獎，深感慚愧。此前霍奇金已經兩度被提名，佩魯茲後來又再度提名她一次，終於讓霍奇金一九六四年獲得諾貝爾化學獎。

霍奇金畢生都奉獻給科學研究，在她首張晶體X光繞射照片問世的三十四年之後，胰島素的結構終於在一九六九年為人所知。她以諾貝爾獎得主聲望，大力推動反核運動、促進東西方對話、反越戰，以及籌募教育款項。她誠摯的善意（有人認為她是太過天真）打動從西敏寺到北京的許多人。即使不是每次都能說服對方，她也毫不懷疑對話的意義。

霍奇金最討厭「模範生」這種稱呼。的確，對某些人來說，她的故事帶來的失望可能不比啟發少。我們該說她是幸運嗎？她自身的經驗對於渴望達到同等成就的女性科學家，有沒有任何參考之處？

霍奇金個性溫和

單一性別的學院機構是好是壞，有很多爭議，但霍奇金當初確實是從一間專收女性的學院，開展她受教育和研究工作的路程。薩莫維爾學院認出她的才華，給她一份教職，協助她能兼顧母職與科學工作。她的男性同事除了學院提供的研究基金，大多在牛津大學還持有領薪的講師職位，但霍奇金卻是做了十二年研究成員，到一九四五年牛津大學才不情不願地聘她為結晶學講師。而且牛津大學直到一九七〇年代才開始實行有薪育嬰假，和薩莫維爾學院的實際作法完全不同。

霍奇金科學上的成就，源於她早先非常有遠見（也很冒險）地選擇了一個嶄新而且跨領域的學科。這個學科又是由一些心胸開闊的自由主義者所領導，這使她的進展又快又遠，也讓她獲得其他大師的青睞與支持，包括伯納、小布萊格和羅賓遜。

但是需要有特殊的勇氣，才做得出這樣的選擇，我認為霍奇金的父母給她很大的影響。他們讓她充滿熱情與活力，相信自己的選擇，而且她可以，也應該給世界帶來改變。霍奇金溫和的舉止（她從未高聲說話或批評他人）下隱藏的是一股無與倫比的動力，讓她度過所有困難，婚姻和兒女也不能對她造成絲毫動搖。霍奇金曾拿自己的故事與同學諾拉相比。諾拉以前在學校化學成績比較好，雖然她也想繼續唸，卻順從父母的期望成為一位小學教師。

如今女性的機會與期望，與霍奇金當年已不可同日而語，但位居頂尖的女性仍然不多。那少數出類拔萃的故事或許可以讓我們瞭解，如何賦予女性以科學為志業的機會與意願。霍奇金的例子證明這是做得到的，而且毋須犧牲家庭生活。但是看看現今，托育孩子費用昂貴，教職和經費的競爭激烈，純女性學術機構也已不復存在。今天的女性要奪得科學界桂冠，比起霍奇金起步的年代，是更加困難了。

(本文原刊二○一○年四月二十九日《自然》雜誌，作者菲利（Georgina Ferry）是《霍奇金傳》（Dorothy Hodgkin: A Life）和《佩魯茲與生命的奧秘》（Max Perutz and the Secret of Life）二書作者，現居英國牛津。)