两次诺奖得主:弗雷德里克·桑格

发布时间:2013-11-27 15:25 原文链接: 两次诺奖得主:弗雷德里克·桑格

弗雷德里克·桑格

11月19日,弗雷德里克·桑格这个名字,再次成为全世界关注的焦点。

无论是英国《泰晤士报》,还是法国《世界报》、美国《纽约时报》,以及科学杂志《自然》和《科学》,都刊发了这位95岁英国科学家当天去世的消息。诺贝尔委员会的网站也把他带着黑框眼镜的照片,放在了首页的显著位置。

“桑格是谁?研究有多重要?”面对这个疑惑,科学松鼠会成员“瘦驼”解释说,“假如没有桑格,好莱坞明星安吉丽娜·朱莉不会得知自己有乳腺癌缺陷基因,为曹操测DNA的工作也没法展开。”甚至于,世界第一个人造蛋白质——结晶牛胰岛素——在中国的诞生可能还要推迟好几年。

这位化学家的成就远不止此。他获得过两次诺贝尔奖:第一次是1958年,他完整测定了胰岛素的氨基酸序列,证明蛋白质具有明确构造;第二次是1980年,他发明的DNA测序方法“打开了分子生物学、遗传学和基因组学研究领域的大门”。迄今为止,世界上只有4个人这样幸运,桑格是其中唯一一个两次获得化学奖的科学家。1986年,桑格又获得了由英国女王颁发的“功绩勋章”。在英国,这被认为是最高荣誉,获此荣誉的人包括君王自己。

出人意料,在获得英国最高荣誉的同时,这位“人类基因学之父”拒绝了女王陛下的封爵,因为不喜欢别人称自己为“老爷”。至于自己被各种奖章和荣誉填满的职业生涯,桑格谦逊地总结说:“我只是个一辈子在实验室里瞎胡混的家伙。”

一间被小白鼠包围的地下室,成就了桑格第一枚诺贝尔奖章

在回顾工作经历时,桑格发现,从1940年开始读博士到1983年退休,自己可以说“一直在实验室里”。就连被剑桥大学国王学院选为名誉研究员,也没能让他离开,“因为他几乎从不去那儿”。

其中一间位于剑桥大学生物化学部地下一层的实验室,成就了桑格第一枚诺贝尔奖章。1943年,刚刚从剑桥大学博士毕业的桑格,开始为氨基酸进行排序。

这听起来就像“1+1=2”那么简单,可在当时,人们只知道蛋白质由19种常见氨基酸构成,却对构成方式一无所知。在序列中即使每种氨基酸只出现一次,19种氨基酸在一条肽链上可能的排列方式,大约有12亿亿种。

“如果你不相信算术,可以找出19个棋子,在棋子上依次标上1至19,看看你能把它们排列成多少种不同的次序。我保证,这个游戏你很快就会玩不下去的。”有人如此比喻这项工作的难度。

“这是一个费力的工作,而且很多时候根本得不到准确的结果。”对于这个并不被世人看好的实验,桑格坚持了10年。

在那间和别人共用的实验室里,桑格的工作台紧挨着关存小白鼠的实验笼。在这里,桑格用一种后来被称为“桑格试剂”的化学反应剂,确定了胰岛素中含有两种不同的肽链。然后,把分别含有21和30个氨基酸的长肽链分解成只含有两到三个氨基酸的短肽链,再用“桑格试剂”为每个短肽链确定头和尾的次序,最后,“像小孩玩积木玩具那样”把这些分解成碎片的肽链重新组合起来。

事后回忆这项研究,桑格也觉得“非常艰苦”。一种被他选来标记氨基酸的化学试剂,还因为影响到共用实验室的其他人,使他们的“生物制品全部变成鲜红色”,而遭到投诉不得不停用。

但桑格还是觉得这是他“工作过的最美妙的地方”。实验室对他来说,始终难以割舍。

1947年,桑格到瑞典著名的蒂塞利乌斯实验室访问。他偶然发现了一条证据,可能改变人们对胰岛素分子量和肽链数量的看法。激动的桑格立马把这一消息报告给化学家蒂塞利乌斯。这位前辈建议,桑格把这一结果以他们两人的名义,发给《自然》杂志。

这让年轻的桑格无法理解:“他根本就没做出任何贡献,我甚至都没见过他在实验室出现过。”直到退休,他一直坚持亲自参与实验,“而不是像有些德高望重的科学家把实验交给助手”。

在旁人看来,这位科学家除了做实验,几乎没有什么爱好。他尝试过英国相当流行的板球,但没多长时间就失去了兴趣。虽然拥有一艘船,但他很少去航行,大多数时候,只是坐着船到河中间静静地漂一会儿。

偶尔,他也会为自己无趣的性格感到寂寞。以至于实验室来了一个爱好唱歌的助手,都会让五音不全的桑格异常开心。有一次在招聘助手时,更吸引他的并不是对方的学术经历,而是推荐人在文末加上的一句话,“我想你会被他的幽默感折服”。

正是在那间被小白鼠包围的地下室里,桑格的成功测序使得人造蛋白质成为可能。1965年,世界第一个人造蛋白质“结晶牛胰岛素”在中国诞生。如今,人造胰岛素已成为治疗糖尿病的重要手段。

“有些时候,重要的科学发现可以说是突然出现的——如果时机恰当,而前期研究也足够成熟的话,但您的发现却不属于这一种,测定蛋白质的结构是多年努力和辛勤工作的结果。”在授奖词中,诺奖化学委员如此评价桑格的研究。

参与管理事务太痛苦了,我更愿意把时间花费在实验室里

在桑格看来,虽然自


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