Esther Lederberg 改变了我们对细菌繁殖的理解

莱德伯格被获得诺贝尔奖的丈夫的光环所掩盖,却在微生物学和遗传学领域做出了重要发现。
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如果没有埃丝特·莱德伯格,我们对细菌如何复制的理解可能就不完整。埃丝特·戈(Esther Goh)

科学新闻界的历史记录并非总是像它本应那样包容。因此,《大众科学》正致力于纠正这一记录,推出“回顾”系列,介绍我们曾经忽略的一些人物。阅读他们的故事,并在此探索我们 150 周年纪念报道的其余部分:这里

1958年12月10日,微生物学家埃丝特·莱德伯格站在她丈夫身旁。她身穿一件浅色、及地长裙,戴着手套的双手紧握着一个小手包,面无表情地凝视着镜头。她的丈夫约书亚·莱德伯格因其在细菌遗传学方面的发现,刚刚获得了诺贝尔生理学或医学奖。

对他来说,这是他职业生涯的辉煌顶峰。对她来说,这是一个苦乐参半的时刻。埃丝特在实验室里与约书亚共事了十多年。她帮助他赢得了科学界最高荣誉,但他却与另外两名男性研究员分享了这一奖项。与此同时,她被视为“一位杰出科学家的妻子”,而不是一位杰出的科学家。

埃丝特·米丽娅姆·齐默(Esther Miriam Zimmer)于1922年出生在纽约市,在大萧条时期长大。她的家庭拥有一家印刷厂,但经济拮据——肉食是难得的享受,午餐常常只是一片涂有番茄汁的面包。小时候,她出色的语言能力给家人留下了深刻印象;她掌握了希伯来语,并于15岁高中毕业,获得了法语和西班牙语奖项。这位聪明的年轻女性最自然、最被接受的道路是在亨特学院(Hunter College)获得教学学位。但她转而选择了生物学。传记作家托马斯·E·辛德勒(Thomas E. Schindler)——他的著作是首次深入研究莱德伯格生平的著作,也是了解她生平的重要信息来源——推测她可能是在阅读了1926年的科学畅销书《微生物猎人》(Microbe Hunters)后爱上了生物学。在斯坦福大学获得遗传学硕士学位后,她于1945年回到纽约。

一年后,在冷泉港(Cold Spring Harbor)举行的一次关于微生物遗传变异的战后研讨会上,她遇到了约书亚·莱德伯格。两人于1946年12月13日结婚。为了庆祝,新婚夫妇参加了一个关于氮芥子的致突变作用的讲座——氮芥子是用于战争的毒性化学品,其中一些也曾被测试为癌症治疗药物。最终,他们定居在威斯康星大学(现威斯康星大学麦迪逊分校),在那里两人都专注于细菌遗传学。

这两位研究员相辅相成。约书亚擅长宏观构思,但不善于实际操作,而埃丝特是一位敏锐的实验者,双手灵巧。约书亚提出了质粒(plasmids)和微生物组(microbiomes)等新词,而埃丝特则在培养皿中实现了他的想法。约书亚证明了细菌可以相互交换基因,但正是埃丝特为他的许多实验准备了培养物。

许多实验方案都极其繁琐且耗时。其中一些实验,她需要用无菌针头挑取微小的细菌菌落样本,然后转移到新的培养皿上——消毒针头,重复,一次又一次。1951年的一天,她从化妆包里获得了一个灵感:像许多女性一样,她用一块天鹅绒布擦拭脸上的粉。她想知道,如果她将这块柔软的布按在接种了细菌的培养皿上,然后再按在一个干净的培养皿上,会发生什么。它会留下一个类似于她家印刷厂印章的微生物印记吗?当她尝试时,第二个培养皿中的细菌竟然与原始培养皿完全一样。这项实验演变成了一种名为“复制铺板法”(replica plating)的新技术,至今仍是实验室里的常用技术。

这并非埃丝特唯一的长期贡献。她还首次发现了一种靶向细菌的病毒,这种病毒隐藏在其宿主基因组中,而不是杀死宿主。她将其命名为“噬菌体lambda”(phage lambda),这一发现帮助科学家们理解了病毒如何将DNA从一个细菌转移到另一个细菌(转导),以及细菌如何交换自身的DNA(水平基因转移)——这些概念如今已被用于开发基因疗法和其他药物。在约书亚获得诺贝尔奖后,她跟随他去了斯坦福大学,并在那里担任了斯坦福大学质粒参考中心(Plasmid Reference Center)的首任主任,直至1986年,也就是她正式退休的前一年。

然而,这个奖项打破了埃丝特和约书亚生活微妙的平衡,并使他受益。他开始领导斯坦福大学新成立的遗传学系,而埃丝特的职位甚至没有获得终身教职。这种现象被称为“玛蒂尔达效应”(Matilda Effect)(以美国女权主义者玛蒂尔达·盖奇(Matilda Gage)的名字命名,她在19世纪的文章中描述了这种现象),即女性的科学贡献被归功于男性或被忽视。相反,许多知名的男性研究人员则享有“马太效应”(Matthew Effect),即他们更容易将他人的工作归功于自己。

诺贝尔奖后,莱德伯格夫妇的婚姻破裂,并在八年后离婚。1993年,埃丝特嫁给了数学语言学家马修·西蒙(Matthew Simon)。在她于2006年去世后,他花费多年时间整理她的文件和照片,以建立一个纪念网站来纪念她——并帮助她获得属于自己的独立声誉。

 

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