凯瑟琳·桑德森(Katharine Sanderson)赞扬了这位坚韧不拔、才华横溢的研究人员,她非常接近于描述氧气感知,这一概念在100多年后赢得了诺贝尔奖

1911年,一个由四名科学家组成的小组以相对奢侈的姿态出发,登上派克峰(Pikes Peak)的顶峰。派克峰位于科罗拉多泉(Colorado Springs)郊外,海拔4300米。这个小组包括ace生物学家约翰·斯科特·霍尔丹(John Scott Haldane),他致力于获取更多数据,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抵达峰会,在舒适的酒店里花了五周时间进行细致的实验。他们调查了探险队员在适应海拔和整个停留期间的肺泡氧分压和二氧化碳分压。他们还测量了血液中的血红蛋白浓度和氧容量。

与此同时,另一位王牌、但不太知名的生物学家也在科罗拉多州附近的山区攀登,但其奢华程度明显降低。那位名叫梅布尔·菲茨杰拉德的生物学家收集了她所经过的许多小镇的矿工和其他居民的数据,这些数据是关于海拔高度如何影响海拔高度增加时的血氧水平的。她的研究将有助于了解我们的身体对氧气水平变化的反应。长期以来,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(Mabel Purefoy FitzGerald)于1872年出生在汉普郡普雷斯顿坎多弗(Preston Candover)的家中,她与四个姐妹和两个兄弟一起生活在那里。但在1895年,22岁的她的世界发生了戏剧性的变化。梅布尔的父母都因病意外去世,她和祖母和姐妹们一起住在Purefoy的家中——位于英格兰白金汉郡的沙尔斯通。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四处巡视。

她是牛津大学医学院的第一个女学生

一年后,姐妹俩都搬到了牛津,来到了克里克路12号。他们的11号邻居对菲茨杰拉德的生活和职业生涯产生了巨大的影响:J。s霍尔丹本人。玛莎·蒂索特·范·帕托说,尽管很高兴邻居们因为对生物学的共同热爱而结下了不解之缘,但他们当时不太可能见过面。蒂索·范·帕托(Tissot van Patot)是美国科罗拉多州的一名生理学家兼作家,在过去10年的大部分时间里,她都在寻找更多有关菲茨杰拉德生平和研究的信息,并正在撰写她的传记。

她对医学的兴趣已经得到肯定,菲茨杰拉德开始了对教育的追求,从未停止。当时,牛津大学不允许女性获得学位,但允许她们参加讲座。这就是菲茨杰拉德所做的。在1896 - 1897年,她学习了一些化学和生物,然后在1897年注册了生理学课程。她是牛津大学医学院的第一个女学生。菲茨杰拉德渴望学医并取得医学学位,这是她事业发展的推动力。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(医学权威教授)三年的临床培训。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。

与此同时,菲茨杰拉德开始了她的研究生涯,与哥特和组织学家古斯塔夫·曼合作。Tissot van Patot说,在曼恩实验室学到的菲茨杰拉德在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Tissot van Patot在评论菲茨杰拉德的导师和同事时说,他们让她成为自己论文的唯一作者。

菲茨杰拉德独自旅行,用骡子驮着她的装备,慢慢地上山

菲茨杰拉德在丹麦哥本哈根做了短暂的研究工作后,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,她申请了纽约市的洛克菲勒研究所,并成为那里的一名研究员。而在美国,她再次尝试被录取学医,但没有成功。尽管她多次尝试,但她的追求始终没有成功。

回到牛津后,霍尔丹邀请她参加1911年的派克峰探险。探险队出发前往科罗拉多州,但他们认为,一个孤身一人的女人,在无人陪伴的情况下,在一座高山上与四名男子会合是不安全的。

1905年,菲茨杰拉德和她曾经的邻居霍尔丹开始了工作1911年,该队出发前往科罗拉多州,但决定让一名未戴头巾的单身女子加入一个由四名男子组成的登山队是不安全的。

因此,菲茨杰拉德开始了她自己的探险——测量中等高度对人体的影响。可以说,这是一个不太安全的选择。她独自旅行,用骡子驮着她的设备,慢慢地爬山,穿过一系列的采矿城镇牛津大学的低氧讲师Tammie Bishop说:“真勇敢。”菲茨杰拉德的旅程与男子团队形成了鲜明的对比,他们乘火车上山,住在一家酒店。

派克峰探险队在帮助我们理解身体对氧气变化的反应方面发挥了关键作用。毕晓普说,在那之前,科学家们认为身体对氧气的反应是一个固定的过程,不会因为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,观察了那些完全适应了海拔高度的人,这些人处于海平面和派克峰之间的不同等级。她指出,随着海拔的升高——氧气含量的降低——在她取样的人群中,血红蛋白的含量相应增加。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性和女性之间的差异。

她发现,她体内的二氧化碳分压并没有随着海拔的变化而发生微小变化,但她的血红蛋白水平却上升了。在就职霍尔丹讲座她是2019年牛津大学的氧气传感专家彼得·拉特克利夫他说:“真的,这应该是我们感知到氧气的线索。”毕晓普说:“她并没有一针见血。”但他补充说,菲茨杰拉德1913年发表的论文首次证明了身体能够感知氧气。毕夏普说,拉特克利夫和他的同事随后拆解并揭示了背后的过程。

尽管她是唯一的作者,人们仍然称之为霍尔丹的作品

2019年,拉特克利夫与威廉·凯林(William Kaelin)和格雷格·塞门扎(Gregg Semenza)一起被授予诺贝尔生理学或医学奖发现细胞中氧感知的分子机制,以及动物如何通过这些途径对氧的变化做出反应。菲茨杰拉德在她攀登派克峰的工作中,几乎得出了一个结论,那就是有一种氧气感应机制在起作用。

四名派克峰男性科学家回国后发表了他们的发现。菲茨杰拉德花了一点时间写她的实验,但当她写完后,另一个使用纸1913年出版。天梭·范·帕托(Tissot van Patot)表示,尽管有这些独立的出版物,但她的贡献往往被归为霍尔丹的贡献。每个人都知道霍尔丹。大家都知道她在和霍尔丹合作。因此,即使她是这本书的唯一作者,人们仍然把它称为霍尔丹的作品。“这是社会。这就是埋葬她的东西。”

但对于缺氧和氧气感知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,梅布尔是这个领域许多人的英雄。“她的作品一直未被认可,至今仍未被许多人认可。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)的作品是最早描述不同海拔高度(以及由此产生的低氧)适应敏感性的作品之一。”他说,正是这种敏感性后来反映在红细胞生成素对血氧轻微干扰的反应中,引导我进入这个领域。

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也算进去了他的诺贝尔演讲展示给斯德哥尔摩的观众。他还把菲茨杰拉德用来在派克峰测量的霍尔丹气压计捐赠给了诺贝尔博物馆。

菲茨杰拉德的研究兴趣远比派克峰探险广泛,她总共发表了12篇论文。最后一篇论文发表于1915年。甚至在1915年后,她仍然是一位活跃的科学家。1915年,她受邀成为爱丁堡大学的临床病理学家,同时她也成为了皇家外科医学院的细菌学讲师。天梭·范·帕托说,直到60多岁,她还在继续上课。但她没有获得一个完整的医学学位,于是在20世纪30年代末回到了牛津。

菲茨杰拉德于1973年去世,享年101岁。在她100岁生日的前一年,她收到的生日礼物包括女王发来的一封电报、牛津大学的荣誉硕士学位和生理学会的会员。最后两件礼物可能来得有点晚了。毕竟,她已经成为美国生理学会会员60年了。在牛津大学生理学家罗伯特·托伦斯1999年发表的传记论文他认为这些举动是出于一种负罪感:“牛津和英格兰对她感到非常内疚:他们忽视了她。”

凯瑟琳·桑德森是英国康沃尔的一名自由记者