荣誉背后的故事

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  公案:谁第一个发现提取了HIV病毒?
  
  在HIV病毒(人类免疫缺陷病毒)的研究领域内,有一对争吵了几十年的冤家。一个是法国巴黎巴斯德研究所的吕克·蒙塔尼,另一个是美国国家癌症研究中心的罗伯特·伽罗。
  1982年,吕克·蒙塔尼在巴黎一位临床医生的建议下,开展对AIDS的研究,并在研究中得到了这位临床医生的大力帮助。此时,巴尔一西诺西就在吕克,蒙塔尼的实验室里工作。1983年,他们的小组首先发现了可引起AIDS的病毒,并将其命名为LAV,此结果发表在《科学》上。这是他们获得2008年诺贝尔生理或医学奖的主要原因。
  第二年,罗伯特·伽罗在《科学》上发表了4篇文章,证明找到了AIDS的致病病毒。但是1993年,有人发现,罗伯特·伽罗使用的细胞中很可能污染上了吕克·蒙塔尼的艾滋病毒,因为这些细胞的来源正是法国巴黎。
  现在,学界一般都认为是吕克·蒙塔尼第一个发现了HIV病毒。但是罗伯特·伽罗坚持认为吕克·蒙塔尼采用了他发明的技术,而且罗伯特·伽罗在AIDS领域内做了大量的有实际意义的工作,他在1995年发现了能抑制HIV病毒并延缓AIDS发病的白介素,极大促进了人们对治疗艾滋病的认识,围绕着白介素也发展了许多治疗艾滋病的药物以及疫苗。此外,罗伯特·伽罗研究所治疗了十多万名艾滋病患者,可谓是对抗艾滋病的领军人物。
  
  神奇:洗澡时想出天才理论
  
  上世纪60年代,小林诚和益川敏英在日本京都大学相遇,“一拍即合”,准备研究一些“有趣”的东西——自发对称性破缺。两人的个性完全不同,小林诚沉默寡言,擅长精密的试验,益川敏英则性格开朗,笑容不断,长于理论思维。益川敏英说,“那时候,我每天晚上在脑子里做好模型,早上告诉小林,在试验中验证。”当时,两人预测的夸克种类是四种,这样才符合“自发对称性破缺”的设想。但是在实际试样中只发现了三种,两人的研究陷入停顿。
  试验中断了半年。1972年的一天,益川敏英正在家里洗澡,突然想到了“六元模型”。他解释当时的情景,“洗完澡,脑子突然清醒,虽然只是单纯的设想,但总算突破了四元模型的限制。”这就是“小林—益川理论”的来源。
  第二天早上,益川敏英向小林诚解释了他的设想,利用暑假的两个月时间,两个人在实验室中顺利完成了验证工作。小林诚将实验结果写成英文(益川敏英因为英语不好,几乎不参加国际会议)。1973年,研究结果出版,震惊了物理学界。一直到2001年,美国和日本粒子学者的发现才证实了他们的结论。
  
  家事:老少下村修
  
  在被授予名古屋大学的博士学位后,下村修来到了美国生物学家约翰逊的实验室。
  1961年,下村修和约翰逊将从1万多只水母中提取到的初始发光材料带回普林斯顿,几个月后,他们从中纯化出几毫克的蓝光材料,将之命名为发光蛋白质。1962年,下村修和约翰逊等发表论文,详细描述了提取发光蛋白质的过程,同时也提到他们分离出一种蛋白质,这种蛋白质在日光下呈淡绿色,灯光下呈黄色,在紫外光下呈绿色。他们将这种蛋白质称为绿色蛋白,也就是今天的GFP。不过,下村修并不知道他的发现有什么用途,依旧默默做着自己的工作,既不求名也不求利,将研究变成了一种爱好,即使是退休了他也在家建起实验室,继续工作。40年后,一项意外大奖终于落到了他的头上。
  与他的无名无利相比,他儿子下村务却是少年得志,年纪轻轻就成了名人。1964年,下村务出生在名古屋。后来随父母回美国,长于普林斯顿,上普林斯顿高中。在加州理工学院念大学时,他跟从过著名的诺贝尔物理奖获得者费曼,曾任职于加州大学圣迭戈分校的物理系和圣迭戈超级计算中心。
  上世纪90年代,下村务协助联邦调查局抓住了一个有名的黑客,让那人坐了牢,1995年,他和记者以此为基础合作完成一部纪实文学作品Takedown,中文译名《骇客追缉令》,该书后来还被改编成电影,轰动一时。
  
  无私:伟大的普瑞舍
  
  在佐治亚大学做研究生时,道格拉斯·普瑞舍就对水母发光蛋白质产生浓厚的兴趣,并克隆了水母的其他发光蛋白质。1987年,他天才般地想到,可以把GFP用来作为其他蛋白质的信号指示。1992年,他克隆出了GFP的基因,但由于研究经费用完了,他没有办法继续研究下去。
  在此前的1988年,哥伦比亚大学生物科学系教授查尔菲第一次听说GFP,他立即想到,可以将GFP用到他的线虫研究中。但这样做需要GFP的基因。
  经过几天的查询,他得知普瑞舍正在克隆GFP的基因,并找到了他。普瑞舍同意与他合作。1992年9月,查尔菲再次联系到普瑞舍。信守诺言的普瑞舍将克隆的GFP基因送给了他。一个月后,查尔菲和他的研究生在显微镜下,看到线虫在紫外线的照射下发出绿光!这一发现奠定了今天GFP革命性应用的基础:GFP可以作为示踪剂,实时观察蛋白质在细胞内的运动和变化,细胞内的黑暗世界被照亮了。
  当普瑞舍的GFP基因的论文发表后,钱永健和查尔菲同样激动。但这时,GFP只能发出绿色的荧光。与查尔菲一样,钱永健也找到了普瑞舍,并成为第二个幸运的受益者。
  借助DNA技术,钱永健进一步在GFP上不同的部位对氨基酸进行改变,让这种蛋白,质的其他部分也能吸收和发射不同波长的光。通过氨基酸重组的实验,钱永健创造出崭新的GFP变体,它们能发出更强,更多的光,如青绿色,蓝色和黄色等,让今天的研究人员能够同时给不同的蛋白质标记上颜色,实时,动态地检测它们的变化和相互作用。
  普瑞舍却没有那么幸运,他辗转多个研究部门,现在,他是一名普通的公共汽车驾驶员,但他并没有后悔将GFP基因给了两位,科学家。他谦虚地说,钱永健和查尔菲完成了自己难以做到的伟大工作。
  
  沾光:碗水母一夜成名
  
  碗水母是水族馆的配角,通常它们都默默无闻地缩在角落里的那种小水槽里。在日本,展览碗水母的水族馆很少。不久前,突然喜从天降,传来了诺贝尔化学奖的消息,而且绿色荧光蛋白最初就是从它们身上发现的。于是,“一夜成名”的小家伙不但被搬进了大水槽,而且水槽上还有了个醒目的告示板,上面写着“庆祝获得诺贝尔奖”。现在,水族馆的碗水母水槽前总是人头攒动,小小的水母一夜之间成了大明星。
  碗水母主要以其他小型水母和浮游生物为食,成体碗水母直径在10厘米左右。刚捕获的碗水母会发光,而在水族馆繁殖的碗水母却不会发光。1962年,日本学者下村修首次从碗水母中发现了后来让他获得诺贝尔化学奖的绿色荧光蛋白。
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