“龙生龙，凤生凤”说明了遗传的特性，而决定遗传的物质位于细胞核的染色体上。20世纪上半叶，遗传学家一直认为决定各种性状的遗传物质有序相连形成一个线状结构，但这种观念被美国女遗传学家麦克林托克（Barbara McClintock）所推翻，她的结论是遗传物质可以像“音符”一样在染色体上跳动。

麦克林托克出生于美国康涅狄格州一个移民家庭。高中时，麦克林托克发现自己和大多数女孩子不同，对文学艺术类兴趣不大，相反对科学充满热爱，而且还喜欢独自钻研自然界奥秘（后来表明具有孤独症的可能）。高中毕业时，麦克林托克打算进入康奈尔大学农学院深造。这个决定遭到母亲强烈反对，因为按照当时的社会现状可能影响婚姻，谁知却真的一语成谶，麦克林托克最终一生未婚。但在父亲的大力支持下，麦克林托克还是于1919年如愿进入康奈尔大学。

在康奈尔大学，麦克林托克对遗传学产生浓厚兴趣，但由于康奈尔大学以前从未有过授予女性遗传学学位先例，因此最终只能获得植物学硕士和博士学位。麦克林托克开始慢慢喜欢上玉米这种植物，并将其作为自己终身的科学“伴侣”。

玉米作为遗传学研究材料具有多方面优势，首先每个玉米棒含有上百颗玉米粒，有利于进行遗传变异分析；其次玉米粒颜色性状直观；最后玉米染色体易于观察，这些优势都为麦克林托克的成功奠定了坚实基础。

20世纪30年代，麦克林托克开发了利用胭红染色同时借助显微镜观察玉米染色体的技术，首次清晰观察到玉米的10对染色体，并且还可以将玉米的特定性状与染色体位置相关联，极大地推动了细胞遗传学研究，也对玉米遗传育种发挥了重要影响。

麦克林托克还掌握了利用X射线诱导突变的方法，改变了传统寻找天然自发突变的难度，使突变体数量极大增加，因此迅速成为遗传学研究强有力工具，对理解基因功能具有重要意义。借助X射线照射玉米，麦克林托克不仅发现基因突变，还发现染色体断裂现象，并且断裂染色体有时两端相连形成环状染色体，因此麦克林托克提出假说，正常情况下染色体之所以保持线性而避免成环是源于染色体末端存在一个帽子样结构，这种结构被称为端粒。

麦克林托克在玉米遗传学领域取得巨大成就，于1944年当选美国科学院院士（美国科学院历史上第三位女性），1945年还成为美国遗传学会历史上第一位女主席。

麦克林托克玉米遗传学的重大进展主要在密苏里大学取得，但大学内部过于严重的性别歧视使麦克林托克在做科研时非常不开心，决定寻找新的位置。结束短暂“临时工”生涯后，麦克林托克最终于1941年在位于纽约冷泉港的卡耐基研究所获得一个正式职位，科研再次起航，这次冲向科学发现新高度。

麦克林托克已确定决定玉米粒颜色的遗传物质位于第九条染色体，它们可生成特定位置以用于胚乳中色素合成，从而使玉米粒显色。借助诱变技术，麦克林托克已获得嵌合体玉米粒（有色和无色相间形成的杂色），但对此原因却一直不详。麦克林托克进一步探索发现嵌合体玉米粒第九条染色体上容易出现断裂，将这个断裂位置称为解离位点（Ds），并且发现该位点还可在染色体上变换位置，意味着可以跳动；同时发现Ds跳跃还需要另一个位点的协助，称为激活位点（Ac），因此玉米存在一个Ds-Ac可移动的控制元件系统，并且可以很好地解释玉米嵌合体问题。原来，Ds并不直接参与色素合成，但可抑制其下游色素合成基因的表达，从而使玉米无色，当染色体断裂Ds离开这个位置而到达其他位置，从而使抑制效应解除，玉米粒胚乳内色素开始合成而使玉米粒显色，而Ds的跳跃效应完全由Ac控制，由于种子发育不同阶段Ac含量和活性不同，导致最终玉米颜色深浅方面也存在一定差异，最终出现杂色。

麦克林托克在1948年前后获得这个结论，但当1951年在冷泉港研讨会上描述自己有关遗传物质跳跃的发现后，会场死一般的寂静，因为大家都完全无法明白这项发现，甚至还怀疑她的脑子是否存在问题。麦克林托克意识到大家其实并没有真正理解她的思想，也没有理解这项发现的重要性，毕竟这项发现太超前，远远超出当时大多数遗传学家对遗传物质的理解和认识，线性排列的观点根深蒂固，改变起来并不那么容易。

科学界的冷淡并未使麦克林托克气馁，相反她更加坚持自己的信念，因为她相信她的理论是正确的，因此独自深入研究这种机制。麦克林托克还意识到这种可移动的遗传成分或许不仅存在于玉米，在昆虫和高等动物中也同样存在。由于理论受到科学界质疑，自1953年起，麦克林托克不再发表相关论文。

1963年，噬菌体中的可移动遗传物质被发现，随后在细菌、果蝇等物种中亦发现遗传物质移动现象，更为重要的是哺乳动物甚至人类也存在这种现象，一方面证明遗传物质移动理论的正确性，另一方面也证实这种现象的普遍性，同时暗示了其重要性。

20世纪70年代，随着大量事实支持麦克林托克的理论，科学荣誉也接踵而来。麦克林托克先后获得一系列重大奖励，包括著名的拉斯克基础医学奖、沃尔夫医学奖和摩尔根奖章等，并于1970年成为第一位获得国家科学奖章的女科学家。1983年，在可移动遗传物质发现30多年后，麦克林托克终于获得斯德哥尔摩青睐，独享该年度诺贝尔生理学或医学奖。麦克林托克的获奖还创造出多项传奇，她是诺贝尔生理学或医学奖史上较为罕见以植物作为研究材料获奖的科学家之一，也是诺贝尔生理学或医学奖女性获得者中唯一独享奖项的科学家。

麦克林托克把自己的一生都奉献给挚爱的科学事业，终身未婚，即使退休后仍活跃在科研第一线，直到去世前还在参加实验室的学术周会。

麦克林托克因作出重大科学贡献而获得许多科学家的高度评价，其中诺贝尔奖获得者莱德伯格（Joshua Lederberg）的评价最具有代表性，“她（麦克林托克）不是位疯子，就是位天才”。确实，麦克林托克就是一位疯狂的科学天才，一个人改变了遗传学发展的轨迹，在一定程度上堪比孟德尔的重大贡献。

（作者单位：石家庄职业技术学院化学工程系）