人物 半路改行还能拿诺奖 乳腺癌都拦不住她的硬核人生
在诺贝尔奖的历史上，总共有57位获奖女性，其中有22位女科学家获得科学领域的诺贝尔奖 。她们中每一位的成就和经历都可圈可点，其中有获得两次诺贝尔奖的居里夫人，去年刚刚获得诺贝尔化学奖的CRISPR先驱Emmanuelle Charpentier和Jennifer A 。Doudna博士，以及因为对青蒿素的研究而获奖的屠呦呦等等 。
在今年国际妇女节来临之际，我们来回顾一下2018诺贝尔化学奖得主弗朗西斯·阿诺德（Frances H 。Arnold）博士的传奇经历 。从十几岁时离家打工，到骑摩托周游意大利和土耳其，从开创“定向进化”的蛋白工程学领域到战胜乳腺癌，弗朗西斯牢牢把握着书写人生的画笔，写下一页页绚丽多彩的篇章 。
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“在60年代，没人知道该怎么对付一个聪明的小女孩”
1956年7月25日，弗朗西斯·阿诺德在匹兹堡出生，她是家里5个孩子中唯一的女儿，从小时候起，她就学会如何在一群男孩中生活 。在上世纪60年代，“没人知道怎么对付一个聪明的小女孩”，弗朗西斯回顾道 。那时候，教给她的课程包括音乐课（钢琴和小提琴），针织和艺术作业，以及滑冰 。而小弗朗西斯则更喜欢把尽量多的时间留给户外活动，在石头底下挖蜥蜴，率领自己的弟弟们在大型下水管道中冒险，或者收集汽水瓶到便利店里去换钱买冰糕 。
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弗朗西斯的父亲是一名杰出的核物理学家，在43岁就获得了美国工程院院士的称号 。在小弗朗西斯眼里，父亲是世界上最聪明的人，因为他有所有的答案，能解释所有东西是怎么工作的，又能修好几乎任何东西 。父亲在家的时候最大的爱好就是建造房屋和飞机模型，以及收集钱币和邮票 。小弗朗西斯为了和父亲在一起玩，也和他一起收集邮票 。从集邮中，她学到了地理，知晓了国家、政府、以及语言随着时间的变迁 。
等到弗朗西斯13岁的时候，她已经厌倦了在教室里上课，开始逃课搭车去华盛顿DC参加抗战游行 。青春期叛逆的她十几岁就搬到家外面去住，打不同的工来支付生活消费 。弗朗西斯做过的工作包括披萨店打杂（15岁），前台接待员（16岁），爵士乐酒吧服务员（17岁），和出租汽车司机（18岁）等等 。
【人物|半路改行还能拿诺奖 乳腺癌都拦不住她的硬核人生】1974年，弗朗西斯考入普林斯顿大学，攻读机械和航空航天工程 。虽然她是班里唯一的女生，但是对于弗朗西斯来说，这已经不是什么新鲜事 。她沉浸于尽力吸收尽可能多的知识和理念之中，从意大利语、经济学、社会主义理论，到非常多的数学和物理 。
不过弗朗西斯的大学历程也不走寻常路，在大二的时候，她决定休学一年到马德里和米兰去工作和旅行，在那里，她没有说过一句英语，发现了全新的文化和朋友 。她和她的意大利男友一同骑着摩托车，从意大利的米兰，走走停停，玩到土耳其的伊斯坦布尔 。旅行为我打开了一个不同文化构成的多彩缤纷的世界，弗朗西斯回顾道，更不用说那么多好吃的了 。
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获得机械和航空航天工程学士学位之后，弗朗西斯决定在加州大学伯克利分校攻读化学工程学博士学位 。受到当时能源危机的影响，弗朗西斯最初的目标是研究纤维素生物燃料，探索石油、煤炭以外的可替代能源 。而那时，生物技术产业的革命正在加州和波士顿兴起 。基因泰克（Genentech）和安进（Amgen）这样的公司正在寻找工程师们扩展使用重组DNA技术生产蛋白疗法的成产过程 。这成为弗朗西斯转行的重要契机 。
“我们从来没想到过大自然还可以这样玩化学！”
使用重组蛋白作为治疗疾病的疗法意味着需要大量生成和纯化蛋白，然而研究人员很快发现，蛋白是一种很“娇气”的大分子，在非生理环境下，它们很可能出现折叠错误，导致失去原有的活性 。弗朗西斯最初的研究方向是通过在蛋白中引入特定的突变，改良蛋白的成药特性 。然而在上世纪80年代，这种“理性设计”的思路遇到很多困难 。研究人员不但需要知道一个蛋白的晶体结构，而且要理解蛋白结构和功能之间的关系 。这样才能发现值得引入突变的位点，以及设计要引入什么样的氨基酸 。
在经历了多次失败之后，弗朗西斯决定改变引入基因突变的策略 。她的团队在表达蛋白的基因上随机引入基因突变，让细菌表达这些携带突变的蛋白 。然后，他们使用快速的检测手段筛选特性得到一定改善的蛋白 。在这些蛋白的基础上进一步引入基因突变，进行下一轮的筛选 。如同大自然的生命进化一样，这种在实验室条件下的定向进化通过一轮轮的筛选，进化出具有理想功能的蛋白 。
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