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决赛入围年份: 1963
她的决赛入围项目:测量有多少水分子附着在不同的盐上
项目缘起:在20世纪50年代末和60年代初,当国家科学基金会和其他美国机构开始尝试改进科学教育以应对人造卫星时,莎拉·埃尔金是受益者之一。她的俄勒冈州塞勒姆高中采用了新标准,并让所有学生进行动手科学实验。对于莎拉和她的一些同学来说,这意味着在埃尔金的化学老师乔治·伯雷尔的鼓励下,在波特兰附近的里德学院一位教授的指导下进行项目。
埃尔金说,在那些日子里,“没有为女孩组织的体育运动”。“我大部分下午都在实验室里度过。” 因此,她完成了她所描述的“几乎完全是化学项目”的项目,确定了几种不同化合物的“水合水”——也就是说,有多少水分子稳定地与给定的盐结合。在某些情况下,了解不同化合物的水合作用可以帮助您了解化学性质和反应。
埃尔金将这项工作提交给了1963年西屋科学人才搜索。她获得了决赛入围资格。对于一个来自俄勒冈州小镇的女孩来说,去东海岸是一件大事。“我以前只有一次机会乘坐飞机,”她说,并补充说她通常的度假想法是将睡袋放在后备箱里去露营。“当你是高中毕业班学生时,获得去华盛顿特区的飞机旅行是闻所未闻的。” 在华盛顿,她见到了她的参议员——一位女性,在当时也几乎是闻所未闻的,莫琳·B·纽伯格——她的照片登在了家乡报纸上。“我的亲戚们都印象深刻,”她说。
对她职业生涯的影响:虽然埃尔金在西屋公司的项目是化学方面的,但她一直喜欢生物学。在她的高中生物课上,她的老师让她阅读沃尔夫哈德·韦德尔的著作《病毒》,并向全班同学作报告。埃尔金对遗传物质的概念非常着迷,以至于她的报告持续了整个课时——连续三天。“我所有的同学都快要死了,”她回忆道。
她去了加利福尼亚州的波莫纳学院学习化学,最终进入加州理工学院,在那里她在詹姆斯·邦纳的实验室攻读生物化学博士学位,研究染色质,染色质有助于包装DNA。她还在加州理工学院与1956年西屋科学奖决赛入围者勒罗伊·胡德一起从事博士后研究,在那里他们开发了进一步研究果蝇染色质的工具,果蝇是常见的疾病模型。
到1981年,在哈佛大学担任初级教员一段时间后,她来到了圣路易斯华盛顿大学(W.U.),现在她在那里运营埃尔金实验室。该实验室——使用了大量的果蝇——研究(除其他外)染色质在基因开启和关闭中所起的作用。埃尔金实验室最出名的是发现了一种名为HP1的蛋白质,该蛋白质在此过程中起着关键作用。了解为什么某些基因在人类中被开启——科学家称之为“表达”——而另一些基因则未被开启,是当前研究的热门话题。“所有最近在基因沉默和表观遗传学方面的活动”——也就是说,基因功能的变化发生在没有DNA序列变化的情况下——“都直接受到[埃尔金]用果蝇所做的原始工作的影响”,W.U.文理学院院长兼前生物系主任拉尔夫·夸特拉诺说。“这些都是相对较新的术语,新的概念,但她和其他人所做的这项工作确实导致了这种观察基因调控的新方式,超出了观察基因调控的传统方式。”
她现在在做什么:埃尔金继续运营她的实验室,研究基因是如何被关闭的,但现在她也花了很多时间试图激发学生对科学的兴趣。当她自己的孩子还小的时候,她开始在学校做志愿者。“我成了组织科学展览的真正专家”,她在圣路易斯大学城的地区说。
随着时间的推移,她从美国国立卫生研究院、霍华德·休斯医学研究所(HHMI)、华盛顿大学和其他来源获得了更精细的项目的资金,例如为高中生物教师举办为期一周的研讨会,内容是如何将DNA科学引入他们的课程,并为他们提供课堂就绪的用品。“这是唯一的方法,”她说。“如果你想让教师能够在课堂上进行动手科学实验,你必须提供培训和材料。” 否则,她指出,你就只能依靠少数坚强的人在他们厨房里用高压锅对仪器进行消毒。
她还致力于为大学生提供更多进行真实研究的机会。她的努力得到了回报。2002年,她被评为20位HHMI教授之一,获得了一百万美元的资助,用于资助她将基因组学引入本科课程的努力。
由于她在“为整个班级的学生发明进行真正的发现性研究的方法”方面的工作,她的资助在2006年获得续签,HHMI负责资助和特殊项目的副总裁彼得·伯恩斯说。“她已经有几篇同行评议的出版物,是本科生班级进行研究项目的结果,这很好地证明了她的成功。”