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科研女神

專欄

自古以來

成見和偏見,是女性從事科學事業的最大障礙

科學之路縱然坎坷

但一代代女科學家從不言棄

一次次突破重重障礙證明自己

贏得世界的尊重,並一步步提高女性在科研領域的地位

據報告指出

男性和女性科學家在科研參與程度上的總體差距正在縮小

從事科學研究的女性隊伍日益壯大

這些非凡的女性用她們的智慧和毅力

獲得了卓越的成就,激勵和照亮了世界

也樹立了追求夢想、成就自我、造福人類的榜樣

三八女神節即將來臨

材料委特製作【科研女神】專欄

我們祝福各行各業、各種身份的女神節日快樂

祝願有志於科學事業的女效能傾聽內心,堅定信念,勇敢追夢

同時也呼籲世界摒棄固有的成見和偏見,為女性科研工作者創造更好的發揮才能的空間!

歷史上這10位偉大的科研女神

是如何撬動人類科學程序的發展吧☟

清朝女數學家、天文學家—王貞儀

乾隆三十三年,王貞儀出生在江寧府的一個醫學世家。她的祖父是宣化太守,家底殷實。因此她自幼衣食無憂,且深受父母的疼愛,接受的都是頂尖教育。

11歲時祖父在吉林過世,她跟隨祖母、父親,從安徽遠行千里至吉林為祖父發喪,在吉林一住就是5年,這期間,她讀遍了祖父75書櫃的藏書,還跟著一位蒙古將軍夫人學了騎射。

在王貞儀開始研究數學和天文等學問時,受到了許多人的諷刺,面對著周圍人充滿懷疑的眼神,王貞儀渾然不懼,她總結了中西方的數學知識,寫下了不少關於數學的著作,如《勾股三角解》、《歷算簡存》、《籌算易知》等等。

在天文學方面,為了宣傳科學理念,王貞儀特意寫了一本《地圓論》,在其中旗幟鮮明地批駁“天圓地方”。但更為著名的研究,是20歲的王貞儀關於月食的探索,相關的成果被她寫進了《月食解》。在這篇著作中,她還細緻分析了月亮的陰晴圓缺、星體運動軌跡等天文現象,相關的理論與現代天文學的闡述基本一致,這也是世界上第一份完備的月食成因解釋。

憑藉在天文學方面的成就,王貞儀入選了世界最權威的科學學術期刊《Nature》,被評選為“為科學發展奠定基礎的女性科學家”。2000年,國際天文學聯合會以她的名字命名了一顆小行星。

一生奉獻給科學的偉大科學家——瑪麗•居里

1867年11月7日,瑪麗·居里出生于波蘭華沙。1891年,瑪麗來到巴黎學習,先後獲得物理學和數學學士學位,並在這裡遇到了皮埃爾·居里。1895年,兩人結婚並開始共同研究放射性現象。

1903年,居里夫婦和貝克勒爾由於對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎 。1911年,因發現元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎,因而成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

瑪麗•居里的成就包括開創了放射性理論、發明分離放射性同位素技術、發現兩種新元素釙和鐳。在她的指導下,人們第一次將放射性同位素用於治療癌症。

由於長期接觸放射性物質,居里夫人於1934年7月4日因惡性白血病逝世。在居里夫人看來,科學研究要比她本身的健康更重要。直到生命的最後一息,仍然要求她的女兒向她報告實驗室裡的工作情況,替她校對她寫的《放射性》著作。她的一生完全是獻給偉大科學事業的一生,為推動科學程序做出了里程碑式的貢獻。

世界上第一個程式設計師—阿達•洛芙萊斯

阿達•洛夫萊斯是著名詩人拜倫與安妮貝拉小姐之女,安妮貝拉在埃達很小的時候就教她數學,這在當時英國上流社會的女子教育中是非常罕見的,而阿埃無論學什麼數學知識幾乎都是一學就會。在埃達的一生中,她一直保持著對數學和自然科學的極大熱情,她的思維更是綜合了詩意與數學的理性。

1833年,18歲的阿達見到了發明差分機的科學家巴貝奇,並且見到了被她母親稱為“能思考的機器”的差分機,這是改變她命運的重要時刻。從此,她與巴貝奇開始了漫長的合作之路,兩人一同開始了在資訊發展史上偉大而悲壯的“奧德賽”。

為了製造出能夠操作其他東西的分析機,阿達投入了後半生全部的精力。雖然他們夢想中的分析機始終沒有製造成功,甚至離成功還差得很遠。但阿達假定能夠設計發明出一種操作其他東西的計算機,然後設計了在計算機上能夠進行迴圈計算的流程,這其實就是今天在虛擬機器上開發程式的概念。阿達因此被譽為世界上第一位程式設計師。1981 年,美國國防部開發出了一種新的高階程式語言,並以 ADA 命名,以此紀念這位計算機科學的先驅。

1953年,在艾達去世後的一百年之時,她之前翻譯《分析機概論》所留下的筆記被重新公佈,再一次震驚了世人。人們也因此認為,阿達的研究實現了計算機科學的本質性飛躍,對現代計算機與軟體工程造成了重大影響。

原子彈之母—利斯•邁納特

1878年,利斯出生在奧地利一個猶太家庭,她的父親是當時有名的律師,對於各種知識都採取開放態度,並潛心於子女的教育。

1908年,30歲的物理學博士邁特納來到柏林時,來到仰慕物理學家馬科斯·普朗克身邊,並用誠心打動了他。但在女性參與科學活動不受到認可的時代,邁特納遭受到了許多的偏見。

5年後,她成為柏林大學威廉皇家化學研究所放射物理部的負責人,哈恩則是化學部的負責人。他們合作發現了新元素“鏷”。

1938年,德國佔領奧地利後,哈恩和新任助手弗裡茨·斯特拉斯曼進行了一次關鍵性實驗,並有了新發現。由於無法對發現進行解釋,在當時給邁特納的信裡,哈恩則希望對方就這些發現“也許能夠提出某種有趣的解釋”。

收到哈恩的信後,邁特納和侄子、物理學家弗裡希對實驗發現的現象進行了正確解釋,並發現了至關重要的“核裂變”現象,還計算出了裂變所釋放出來的巨大能量。“核裂變”實驗的發現,令哈恩獲得了1944年的諾貝爾化學獎。因為擔心承認和猶太人合作會危及自己的工作甚至是生命,哈恩在獲獎前後一段時間,否認曾與邁特納合作。

遺傳學天才—芭芭拉•麥克林托克

1902年,芭芭拉·麥克林托克出生於美國康涅狄格州的哈特福德,1923年在康奈爾大學農學院獲理學學士學位,1927年獲植物學博士學位。在20世紀20~30年代,麥克林托克主要在康奈爾大學從事玉米遺傳學的研究。

麥克林托克是玉米細胞遺傳學發展的領導者。她研究的是染色體和染色體在玉米繁殖過程中的變化,並研發了將玉米染色體視覺化的顯微分析技術。她製作了第一張玉米遺傳圖譜,將染色體區域與物理特性對接。她還證明了端粒和著絲粒在遺傳資訊儲存中所扮演的重要角色。被公認為是該領域最優秀的科學家。

二十世紀四五十年代,麥克林托克發現了遺傳轉化。還發展出了用來解釋遺傳資訊從一代玉米植物到下一代的抑制和表達的理論,由於出現太多對她的研究和影響的懷疑論,從1953年起,她中止了對她資料的發表。直到20世紀60年代和70年代,她的研究才得到充分的理解,其他科學家證實了她在20年前就已經在玉米研究中證明了的遺傳改變和基因調控機制。因此,她因發現基因轉化而獲得了1983年的諾貝爾生理學或醫學獎。

晶體魔術師—多蘿西•霍奇金

1910年5月12日,多蘿西出生在埃及開羅,父親是一名考古學家,母親則是傑出的植物學家。多蘿西與姐姐在英國接受教育,並獲得了牛津大學薩默維爾學院化學學士學位。

在一次乘火車的旅行中,她結識了伯納爾教授,並跟隨他到劍橋大學進行研究工作。他們共同發現,蛋白質晶體必須在半溼潤狀態下,而不是乾燥狀態下加以研究,這一成果可謂大分子晶體學的里程碑,併為生物學及其在醫藥領域的運用開闢了光輝道路。

1912年,德國物理學家勞厄發現了X射線在晶體中的衍射。“我的心裡湧起了一個念頭:採用X射線結構分析,幾乎用不著透過其他物理或者化學觀察,一定能夠精確地確定一種化合物的化學分子式。”正是多蘿西這個想法使她和其他研究人員一起掀起了一場科學革命。1938年首次提出的“分子生物學”問世了:一旦知道了生物分子的準確結構,也許可以從中推論出它的生物作用。

隨後,她又返回牛津大學繼續研究。她開始進行膽固醇及其他生物分子的鑑定工作,例如胰島素。之後她便涉足令許多科學家為之著迷的青黴素的研究。1945年,多蘿西發現了青黴素的分子結構。她的又一重大發現是分析出了對白血球和紅血球生成至關重要的維生素 B12的結構。

1964年,她榮獲諾貝爾化學獎。一年之後,英國女王伊麗莎白二世授予她功績勳章,成為繼弗洛倫斯·南丁格爾於1907年獲此勳章之後的第二位英國婦女。

物理學第一夫人—吳健雄

1912年5月31日,吳健雄生於江蘇省蘇州太倉瀏河鎮書香門第。1930年,吳健雄憑藉自己的聰慧和努力,進入中央大學,攻讀數學專業。但在第二學年便申請轉到了物理學系,師從著名教授施士元先生。從中央大學畢業之後,吳健雄漸漸意識到自己的專業知識相較於世界領先的物理學家還十分匱乏,於是為了追尋自己的夢想,吳健雄選擇了去美國留學。在加州大學伯克利分校完成博士學位後,便前往美國東海岸,成為了普林斯頓物理系的第一位女性導師。

從1938年開始,吳健雄就開始進行原子核物理實驗,1939年她獨自完成了「探究鈾原子核裂變產物」的實驗,並在實驗中發現了鈾原子核裂變過程中會產生放射性同位素氙-135,這種同位素對中子具備一定的吸收性。

1944年,吳健雄受老師勞倫斯、奧本海默之邀,參與到美國絕密的“曼哈頓計劃”之中,成為參與該絕密計劃中唯一的華人女物理學家。

後來,她透過實驗撼動了物理學定律的基石,推翻了宇稱守恆定律。雖然她沒有因此獲得諾貝爾獎,但卻是真正的無冕之王。

WIFI之母、最美女星—海蒂•拉瑪

1914年,海蒂·拉瑪出生於奧地利維也納,猶太人。她曾被譽為是世界上最美的女人,認識她的人估計只記得她好萊塢影星的身份,卻不知道她科學家的身份,其發明的“跳頻技術”造福了所有人類,被稱為“Wifi之母”。

她與曼德爾結婚期間,經常參加丈夫的商業會議,令人難以置信地學會了用無線電訊號控制炸彈。由於無線電訊號時常阻塞,她則利用學過的無線電原理,認為不斷改變無線電波頻率可以防止訊號阻塞,破壞敵方干擾。

1940年初,她和當時的鄰居、先鋒作曲家喬治·安泰爾共同設計出了一個飛機導航系統。在聆聽安泰爾演奏鋼琴的時候,拉瑪忽然有了靈感。她提出,可以將傳輸訊號打散,分佈在更寬的頻譜上,並且在傳輸過程中頻繁變換頻率,實現有效的抗干擾。設計出了“頻率跳變”裝置,可以在飛機上控制魚雷的走向,精準地打擊目標,並於1941年6月10日申請了專利,1942年8月11日獲得透過,專利號為2292387,專利名為“保密通訊系統”。

1997年,以CDMA為基礎的3G技術走入人們視野,科學界才想起這位83歲高齡的“擴頻之母”。美國電子前沿基金會才授予海蒂·拉瑪“電子國境基金”先鋒獎,對於她在計算機通訊方面的貢獻給予了承認,表彰她在第二次世界大戰中,她為“遠端控制魚雷”中訊號裝置的設計貢獻了才智,後來的無線網路和手機都是受到她當時創意的影響。但此時,她的專利已經失效,而其終生未能因此而得利。

送人類登上月球—凱瑟琳•約翰遜

1918年,凱瑟琳·約翰遜出生在美國西弗尼吉亞州。她自小就展現出很高的數學天賦,10歲進入中學,又因成績好而跳級,14歲就進入西弗吉尼亞州立學院學習數學。1937年,18歲的她以優異成績畢業,獲得數學和法語學位。隨後,她到一所黑人公立學校任教。1939年,她與第一任丈夫詹姆斯·戈布林結婚,之後在西弗吉尼亞大學短暫參加過研究生課程。

1952年,凱瑟琳得知美國國家航空諮詢委員會(NACA)蘭利實驗室的西區計算機部門有職位空缺,這是一個全部由黑人組成的部門。1953年夏天,凱瑟琳加入蘭利實驗室,成為了一名用計算尺和日誌表來計算飛行動力學的人工計算組成員。

在NASA期間,凱瑟琳從事著為航天飛行任務做軌道分析的計算。1962年,當NASA為約翰·格倫的軌道任務進行準備時,格倫親自要求凱瑟琳透過重新計算和重新檢查已經編入計算機的飛行軌跡,以確保他的安全。格倫的飛行取得了成功,扭轉了太空競賽的浪潮。她的計算也是1969年阿波羅11號飛船成功登月的關鍵。電影《隱藏人物》講述的就是在種族偏見和性別歧視的大環境下,凱瑟琳在NASA奮鬥的故事。

碳科學女王—米爾德里•德斯派沃克

1930年,米爾德里德•斯派沃克生於紐約的一個來自波蘭的猶太移民家庭。在經濟大蕭條時期,《國家地理》的往期回顧培養了她對科學的興趣。

1953年,米莉(暱稱)在馬薩諸塞州坎布里奇的拉德克利夫學院取得了碩士學位。這讓她得以在哈佛大學上科學課,但她仍然要和男生分開考試。在伊利諾伊的芝加哥大學,她跟隨核子物理的諾貝爾獎獲得者恩里科•費米研究磁場中超導體的效能,並以此獲得了博士學位。在實驗中,她把本該用於核裂變的剩餘裝置改用為製造超導線和微波儀器。

1960年,米莉與丈夫物理學博士後吉恩•德雷斯爾豪斯都得到了在麻省理工學院(MIT)林肯實驗室的工作。米莉開始研究半金屬的電子和光學性質,半金屬是同時具有金屬和非金屬性質的物質,比如鉍和石墨。

那時,材料科學是一個小眾領域,米莉是是首批使用鐳射研究石墨的磁性和光學效能的人,還發現瞭如何透過調整諸如管直徑等因素,以及透過與其他管的相互作用來操縱奈米管的屬性。她因在石墨、石墨層間化合物、富勒烯、碳奈米管和低維熱電材料的研究而聞名。

她獲得過許多獎項,包括總統自由勳章、美國國家科學獎章、費米獎和萬尼瓦爾·布什獎。她還是美國科學促進會的第一位女性主席,一生投入大量時間和精力來支援和鼓勵更多女性加入物理學領域。

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