凯瑟琳·桑德森(Katharine Sanderson)赞扬了这位顽强而杰出的研究人员,他非常接近于描述氧气感应,这一概念在100多年后获得了诺贝尔奖

1911年,一个由四名科学家组成的团队在相对豪华的条件下登上了派克峰的顶峰,这座山位于科罗拉多斯普林斯城外,海拔4300m。这个小组包括顶尖生物学家约翰·斯科特·霍尔丹,他打算获得更多数据,以研究高海拔对人类呼吸系统的影响。霍尔丹的团队乘火车到达山顶,在一个舒适的酒店里呆了五个星期,进行细致的实验。他们调查了探险队成员在适应海拔和整个停留期间的肺泡氧气和二氧化碳分压。他们还测量了血红蛋白浓度和血氧容量。

与此同时,另一位不太知名的生物学家也在攀登科罗拉多周围的山脉,但没有那么豪华。生物学家梅布尔·菲茨杰拉德(Mabel FitzGerald)收集了她途经的许多小镇上的矿工和其他居民的数据,研究海拔高度如何在海拔上升时影响血氧水平。她的研究将有助于研究我们的身体对不断变化的氧气水平的反应。她在专业领域之外的贡献一直被忽视。

梅布尔·普里弗伊·菲茨杰拉德于1872年出生在汉普郡普雷斯顿坎多弗的家中,她与四个姐妹和两个兄弟生活在一起。但在1895年,22岁的她的世界发生了巨大的变化。她的父母都意外地死于疾病,梅布尔发现自己和祖母和姐妹们住在英格兰白金汉郡沙尔斯通的Purefoy家。在沙尔斯通生活的那一年里,菲茨杰拉德对生理学和医学的兴趣被点燃了——她经常跟着村里的医生去查房。

她是牛津医学院的第一个女学生

一年后,姐妹俩都搬到了牛津,住在克里克路12号。住在11号的邻居j·s·霍尔丹对菲茨杰拉德的生活和事业产生了巨大的影响。玛莎·蒂索·范·帕特说,尽管这对邻居因为共同热爱生物学而联系在一起很好,但他们当时不太可能相遇。蒂索·范·帕特是一位生活在美国科罗拉多州的生理学家,在过去的10年里,她花了大量时间了解菲茨杰拉德的生活和研究,并正在撰写她的传记。

菲茨杰拉德对医学的兴趣已经得到了肯定,她开始了对教育的追求,从未停止过。当时,女性不允许获得牛津大学的学位,但她们可以参加讲座。这就是菲茨杰拉德所做的。1896年至1897年,她学习了一些化学和生物学,然后在1897年参加了生理学课程。她是牛津医学院的第一个女学生。菲茨杰拉德学习医学并获得学位的愿望是她事业发展方向的驱动力。在牛津大学,她完成了超过1500小时的医学课程,并参加了威廉·奥斯勒(William Osler)的三年临床培训。但她没有学位并不意味着她在牛津没有影响力。她在生理学考试中表现非常好,以至于生理学教授弗朗西斯·戈奇(Francis Gotch)改变了规则,允许女性正式参加考试。

菲茨杰拉德在同一时期开始了她的研究生涯,与戈奇和组织学家古斯塔夫·曼(Gustav Mann)一起工作。蒂索·范·帕特说,菲茨杰拉德在曼恩的实验室学到的染色和组织学方面的专业知识对她后来的成功至关重要。菲茨杰拉德与曼恩的合作促成了她的第一篇单作者论文,这一趋势贯穿了她的整个职业生涯。蒂索·范·帕特这样评价菲茨杰拉德的导师和同事:“他们让她成为论文的唯一作者。”

菲茨杰拉德独自一人,用骡子驮着她的装备,慢慢地向山上爬去

在丹麦哥本哈根做了一段短暂的研究后,菲茨杰拉德于1905年回到牛津,开始与她曾经的邻居霍尔丹一起工作。他们正在研究二氧化碳在呼吸系统中的作用。1907年,在奥斯勒的鼓励下,她向纽约市的洛克菲勒研究所申请,并成为那里的研究员。在美国期间,她再次尝试被录取学医,但没有成功。尽管她做了很多尝试,但她的追求永远不会成功。

回到牛津后,霍尔丹邀请她参加1911年的派克峰探险。摄制组向科罗拉多州出发,但他们认为,在无人陪伴的情况下,让一个孤独的女人加入一个由四名男子组成的团队,在一座高山上不安全。

1905年,菲茨杰拉德开始和她曾经的邻居霍尔丹一起工作。我1911年,探险队出发前往科罗拉多,但他们认为,一个孤独的女人,在无人陪伴的情况下,加入一个由四名男子组成的团队,在一座高山上不安全。

因此,菲茨杰拉德承担了她自己的探险任务——测量中等海拔对人体的影响。可以说,这是一个远不安全的选择。她独自一人,用骡子驮着她的装备,慢慢地爬上了山,穿过了一连串的矿业城镇。牛津大学(University of Oxford)缺氧讲师比肖普(Tammie Bishop)说,这太勇敢了。菲茨杰拉德的旅程与男队形成鲜明对比,他们乘火车上山,住在酒店里。

派克峰探险对于帮助我们了解身体对氧气变化的反应至关重要。毕晓普说,在此之前,科学家们认为身体对氧气的反应是一个固定的过程,不会因氧气水平较低而改变。派克峰团队以霍尔丹和其他人的工作为基础,改变了这种想法。

菲茨杰拉德在她的研究中观察了完全适应海拔高度的人,在海平面和派克峰之间的不同等级。她的研究表明,随着海拔的升高,氧气水平下降,她采样的人群的血红蛋白水平也相应增加。呼吸也增加了,因此二氧化碳也减少了。所有的研究都显示了男女之间的差异。

她发现,她自身的二氧化碳分压并没有随着海拔高度的微小变化而变化,但她的血红蛋白水平却上升了。在就职典礼上J S霍尔丹的讲座2019年在牛津大学,氧气传感专家彼得·拉特克利夫他说:“真的,这应该是一个线索,它可能是氧气的感觉。”毕晓普说:“她并没有说到点子上。”但他补充说,菲茨杰拉德在1913年发表的论文是第一个证明人体能够感知氧气的证据。毕晓普说,拉特克利夫和他的同事随后发现了这背后的过程。

尽管她是唯一的作者,人们仍然把它称为霍尔丹的作品

2019年,拉特克利夫与威廉·凯林和格雷格·塞门扎一起被授予诺贝尔生理学或医学奖获奖原因:发现了细胞中氧气感知背后的分子机制,以及动物如何利用这些途径对氧气的变化做出反应。菲茨杰拉德在那次攀登派克峰的工作中,几乎得出了这样的结论:那里有一种氧气感应机制在起作用。

四名派克峰男科学家回国后发表了他们的发现。菲茨杰拉德花了一些时间来写她的实验,但当她写完后,另一篇单作者论文于1913年出版。蒂索·范·帕特说,尽管有这些独立的出版物,但她的贡献往往与霍尔丹的贡献混为一谈。“大家都认识霍尔丹。所有人都知道她和霍尔丹是一伙的。所以即使她是唯一的作者,人们仍然把它称为霍尔丹的作品,”蒂索·范·帕特说。“这就是社会。这就是埋葬她的东西。”

但对于缺氧和氧气传感领域的研究人员来说,菲茨杰拉德仍然是故事的一部分。诺贝尔奖得主拉特克利夫说:“梅布尔是该领域许多人的英雄。”“她的工作长期以来一直没有得到认可,现在仍然没有得到很多人的认可。拉特克利夫自己非凡的科学故事也从她开始:“公平地说,梅布尔·菲茨杰拉德(Mabel FitzGerald)的研究是最早描述不同海拔(因此是低氧)适应敏感性的研究之一。”他说:“这种敏感性后来反映在红细胞生成素对血氧轻微扰动的反应中,这使我进入了这个领域。”

在获得诺贝尔奖后,拉特克利夫一定要纪念菲茨杰拉德的工作。他把派克峰的单作者论文诺贝尔奖获奖感言展示给斯德哥尔摩的观众他还把霍尔丹的气压计捐赠给了诺贝尔博物馆,菲茨杰拉德曾用它在派克峰测量过。

菲茨杰拉德的研究兴趣远不止派克峰探险,她总共发表了12篇论文。这些论文的最后一篇发表于1915年。即使在1915年之后,她仍然是一位活跃的科学家。1915年,她被爱丁堡大学邀请成为一名临床病理学家,她还成为了皇家外科学院细菌学的讲师。蒂索·范·帕特说,直到60多岁,她还在继续上课。但她从未获得完整的医学学位,并于20世纪30年代末回到牛津大学。

菲茨杰拉德于1973年去世,享年101岁。一年前她100岁生日时,收到的生日礼物包括女王的一封电报、牛津大学的荣誉文学硕士学位和生理学学会的会员资格。这最后两份礼物可能有点晚了。毕竟,她已经成为美国生理学会的成员60年了。在这是牛津生理学家罗伯特·托伦斯1999年的传记论文他认为这些举动是出于一种愧疚感:“牛津和英格兰对她感到很愧疚:他们忽视了她。”

凯瑟琳·桑德森,英国康沃尔自由记者