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哪能想,科学家缺钱了会这么惨

2019-11-06 18:19
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创: 花落成蚀 花蚀的人间观察

今天要讲一个因为太穷而错失诺贝尔奖的故事。

分子生物学家道格拉斯·普拉瑟(Douglas Prasher)举起手中的酒杯,杯中的甜酒他已经想了30年。普拉瑟意犹未尽,问服务员可否把那瓶酒都留下。服务员拒绝了他,表示剩下的酒要留给他们这些员工。这一幕发生在2008年12月的诺贝尔奖晚宴上。很显然,这个服务员并不知道普拉瑟是谁。

道格拉斯·普拉瑟

这一年的诺贝尔化学奖,授予给了几位研究绿色荧光蛋白的科学家。顾名思义,这种蛋白可以发出绿色荧光,更赞的是,其发光的条件仅仅是接受合适光线的照射,而不需要别的酶啊什么的辅助。如果将控制这种蛋白的基因转移到生物体内,就能够作为一个非常简单的标记工具,就像一个标识牌一样,来研究生物体内的各种化学变化。于是自20世纪90年代起,这种基因就成为了各大生命实验室的必备工具。而普拉瑟正是全世界第一个克隆出绿色荧光蛋白基因的科学家。

但这位老兄并没有获得诺贝尔奖。他已经好久没有做过科研了,那时,他在美国阿拉巴马州的一个4S店里当礼宾车司机,时薪8.5美元,一周能赚个300美元左右。他能来瑞典参加晚宴,全凭当年诺贝尔化学奖得主马丁·查尔菲和钱永健的推荐,他们两人深信普拉瑟应该获得诺贝尔奖,因此资助了他旅费。于是普拉瑟才在4S店告了假,租了一套礼服和皮鞋,来到了现场。

工作中的道格拉斯·普拉瑟。图片来自The New York Times。

为什么普拉瑟没有获得诺奖?故事还是得从绿色荧光蛋白讲起。

在自然界中,有很多动物能够发光,例如很多人听说过但没见过的萤火虫。为什么这些动物能够发光?他们发光的机制能否为人类所用?20世纪60年代,美籍日裔科学家下村修注意到了维多利亚多管发光水母。每到繁殖季节,这种水母会大批出现,在它们的“蜇头”边缘,有一圈珍珠一样的发光器。下村修大量的捕捞这种水母,当然不是为了吃,而是试图从中分离出制造荧光的蛋白。最终,下村修成功了,而且还找到了两种蛋白质:水母素和绿色荧光蛋白。

维多利亚多管发光水母和它们的发光器。图片来自诺奖官网。

下村修的注意力,主要集中在水母素上。水母素遇到钙离子会发出蓝光,正好,神经或是肌肉在工作时细胞膜两侧的钙离子浓度会发生变化,借助水母素,人类第一次亲眼看到了这种变化。相比之下,绿色荧光蛋白在下村修看来就没那么重要。

还好,被下村修忽视的绿色荧光蛋白,遇到了本文的主角道格拉斯·普拉瑟。1988年,身在伍兹霍尔海洋学研究所的普拉瑟获得了制药业巨头霍夫曼罗氏公司的20万美元资助,终于可以开始深入研究他自大学时代起就开始研究的绿色荧光蛋白。

三年间,普拉瑟抓了7万多只维多利亚多管发光水母,建立起了这种水母的基因库,然后用同位素探针的方法大海捞针,最终竟然找到了绿色荧光蛋白的基因。当它把这个基因转移进大肠杆菌后,基因成功表达,生产出了绿色荧光蛋白!

成群的维多利亚多管发光水母。图片来自britannica.com。

但悲剧的是,这个蛋白无法发光。如果这种蛋白需要别的酶帮忙才能发光,那么它的使用就不够简便,失去了作为标识牌的作用。普拉瑟深受打击,正在这时,经费也用完了。于是在1992年,他草草写完论文,结束了这一阶段的研究。

论文一发表,科学界就有人注意到了这个基因。哥伦比亚大学的马丁·查尔菲(Martin Chalfie)和加州大学的钱永健分别写信,找普拉瑟要绿色荧光蛋白的基因。普拉瑟非常慷慨的向他们公开了自己的成果。

几年之后,查尔菲和钱永健都基于普拉瑟的研究做出了突破。查尔菲是研究线虫的专家,他发现普拉瑟的基因其实有一点问题,一头一尾都过长。在完成了必要的修剪之后,查尔菲把绿色荧光蛋白的基因转进了线虫体内。于是,线虫发出了幽幽的绿光。这张照片登上了1994年的《科学》杂志。

线虫发出幽幽绿光。

在钱永健的手上,野生的绿色荧光基因获得了进化,被修改得能发出各种不一样的光芒,并且大大提高了蛋白的稳定性和发光强度。于是,绿色荧光蛋白真正的走入了各大实验室,成为了推进人类认知生命的利器。

另一边,普拉瑟的命运急转直下。他离开了伍兹霍尔海洋学研究所,先是在美国农业部工作,后来又跳槽去了一个NASA的外包商,负责开发检测飞行器中微生物的传感器。但后来NASA砍掉了一部分研究生物学的预算,普拉瑟在2006年又失业了。经历了一年的待业,他无奈成为了一名司机。

这期间,别的科学家并非没有伸出援手。钱永健就一再邀请普拉瑟去他的实验室合作。但因为要从阿拉巴马州搬到圣地亚哥,家里又太穷,普拉瑟拒绝了他。

终于,下村修、马丁·查尔菲和钱永健获得了2008年的诺贝尔化学奖。在电台里听到了这个新闻之后,普拉瑟的第一反应是打电话过去告诉主播,他把钱永健的“钱”字给念错了。

利用绿色荧光蛋白和红色荧光珊瑚蛋白创作出的风景画,来自钱永健实验室。

当科学家贫穷时,就是会遇到这样的问题。试想,如果是普拉瑟不缺钱,能够像查尔菲和钱永健那样一直进行自己的研究,哪怕在安顿好家庭后去和钱永健合作,他或许都会有更大的突破,从而不会错失诺贝尔奖。

还有多少个普拉瑟这样的科学家,我们不知道Ta的故事?能不能有一套机制,帮助潜心科研的科学家,不至限于困顿?这种问题不光发生在美国,在中国也有。

这需要整个社会的支持,需要政府的支持,也需要民间的支持。

2018年,科学探索奖横空出世。这个奖项由腾讯公司董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾,与北京大学教授饶毅,携手杨振宁、毛淑德、何华武、邬贺铨、李培根、陈十一、张益唐、施一公、高文、谢克昌、程泰宁、谢晓亮、潘建伟等知名科学家共同发起。

该奖项是面向未来的,不奖励功成名就的老科学家,不奖励过去的成就,而是专注于支持一名科学家的潜力。它每年都会找到50名45岁以下的科学家,奖励给他300万人民币——这笔钱不限定使用方式,拿去做科研也好,改善生活也罢,就算是去买个房,只要不违法、不违背道德,怎么用都可以。这一年,就是1.5个亿。

探索奖发起人、中国科学院院士潘建伟对此颇有感触:“我遇见好多年轻人,他们确实是比较辛苦的,特别是成家之后。现在大家都有很大的生活压力,我当年也有很大的生活压力。我一直有这样一个愿望,尤其是对博士毕业之后,35岁左右到45岁之间的年轻人,一方面他们上有老、下有小,但这段时间又是他最有创造力的时候,应当给他们一种稳定的支持,让他们能够去潜心研究。”

昨天,我受邀参加见证了颁奖典礼全程。也许有了这个奖,我们的科学家就能不再重复普拉瑟的故事。

参考文献:

1 http://discovermagazine.com/2011/apr/30-how-bad-luck-networking-cost-prasher-nobel

2 http://china.caixin.com/2015-12-13/100885409.html

3 https://www.the-scientist.com/news-opinion/what-ever-happened-to-douglas-prasher-39722

4 http://nautil.us/issue/66/clockwork/the-problem-with-scientific-credit

5 https://www.guokr.com/article/447666/

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