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愛搞惡作劇的“分子生物學(xué)頑童”得了諾獎(jiǎng)

2022/07/01
導(dǎo)讀
這位“西德叔叔”的實(shí)驗(yàn)室走出5位諾獎(jiǎng)得主。

“Science is something one is tied to for life and one should never retire from anything until one has secured one's next job.（科學(xué)是一個(gè)人一生的事業(yè)，誰都不許退休，除非他想提前安息?。?/em>

圖片來源：ANDREW CUTRARO/REDUX


他是20世紀(jì)科學(xué)巨擘之一，他對(duì)秀麗隱桿線蟲的研究，實(shí)現(xiàn)了遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)的突破性發(fā)現(xiàn)，從而開創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代。另一面，他化身為“西德叔叔”嬉笑怒罵皆成文章，盡情地展現(xiàn)奇思妙想。

他為人正直善良且機(jī)智幽默，還是一名熟練的惡作劇者，被戲稱為“分子生物學(xué)頑童”。那句“Garbage in, Garbage out；Garbage in, Problem solved”即出自他之口。

他就是悉尼·布雷內(nèi)（Sydney Brenner，1927年1月13日-2019年4月5號(hào)）。布雷內(nèi)出生于南非，英國科學(xué)家，2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主，線蟲新穎模型創(chuàng)造者。

 

如饑似渴地讀書


布雷內(nèi)出生于一個(gè)猶太移民家庭，他的父親于1910年從立陶宛移民南非，母親也是來自拉脫維亞的移民。布雷內(nèi)的父親是一名鞋匠，盡管他不識(shí)字，但掌握了幾種當(dāng)?shù)卣Z言，并有很強(qiáng)的幽默感，這一點(diǎn)布雷內(nèi)也繼承了下來。


幼年的布雷內(nèi)與父母 Leah 和 Morris。（圖片來源：Cold Spring Harbor Laboratory Archives, NY.)

 

布雷內(nèi)學(xué)習(xí)東西也非?？欤麖泥従幽抢飳W(xué)會(huì)了閱讀。鄰居也是窮人，拿報(bào)紙當(dāng)桌布用，順便教布雷內(nèi)讀桌布。布雷內(nèi)在學(xué)校里進(jìn)步飛速，他對(duì)什么都充滿好奇心，如饑似渴的在書中尋求養(yǎng)分。但由于家庭條件有限，沒有什么書可讀。幸運(yùn)的是，他有機(jī)會(huì)進(jìn)入當(dāng)?shù)匾患也诲e(cuò)的圖書館，這是卡內(nèi)基基金會(huì)在世界各地設(shè)立的眾多機(jī)構(gòu)之一。泰勒的《年輕的化學(xué)家》(The young chemist，1934)啟發(fā)他在家中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。書中介紹了做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟，布雷內(nèi)照方抓藥，10歲那年就在自家的車庫里做起了化學(xué)實(shí)驗(yàn)——提取花瓣和樹葉中的色素，發(fā)現(xiàn)加酸加堿，花容變色。

然而，是威爾斯、赫胥黎和威爾斯合著的《生命科學(xué)》(The science of life ，1931)使他轉(zhuǎn)向了生物學(xué)。這些早期的經(jīng)歷給西德尼提供了自給自足的寶貴經(jīng)驗(yàn)，使他在以后的生活中對(duì)那些希望在開始任何新的冒險(xiǎn)之前接受培訓(xùn)的年輕調(diào)查員相當(dāng)不屑。

 

布雷內(nèi)在灌木叢中露營（圖片來源：Cold Spring Harbor Laboratory Archives, NY.)


確定遺傳密碼的性質(zhì)


由于成績突出，布雷內(nèi)得以跳過高中直接升入大學(xué)，于1942年進(jìn)入約翰內(nèi)斯堡威特沃特斯蘭德大學(xué)（University of the Witwatersrand in Johannesburg）攻讀內(nèi)科學(xué)士學(xué)位（這是當(dāng)時(shí)唯一一個(gè)提供獎(jiǎng)學(xué)金的專業(yè)），那年他才14歲，比他的同班同學(xué)小3～4歲。

 


1952年，布雷內(nèi)拿到一份獎(jiǎng)學(xué)金并遠(yuǎn)赴英國牛津大學(xué)繼續(xù)深造，師從Cyril Norman Hinshelwood爵士（1956年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主）研究細(xì)菌如何抵抗噬菌體。

1953年，布雷內(nèi)在牛津大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，聽說吉姆·沃森(Jim Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)根據(jù)羅莎琳·富蘭克林(Rosalind Franklin)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建了DNA模型。他和萊斯利·奧格爾(Leslie Orgel)、杰克·鄧尼茨(Jack Dunitz)一起開車去劍橋看模型。他在臨終前的一次演講中描述了這段經(jīng)歷:

“我必須告訴你，那是一個(gè)絕對(duì)的啟蒙時(shí)刻，讓我恍然大悟。第二天，在我們回去之前，我花了整整一天的時(shí)間，和吉姆·沃森交談……最后我決定研究這個(gè)主題，當(dāng)然，當(dāng)時(shí)的我也無能為力。我開始思考關(guān)于基因密碼的事情，就像我們那時(shí)開始討論的那樣。這段代碼是什么？這個(gè)序列意味著什么?”

弗朗西斯·克里克(Francis Crick)將布雷內(nèi)招募到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(LMB)，在那里他開始了一系列實(shí)驗(yàn)，最終為破譯基因密碼做出了貢獻(xiàn)。他的發(fā)現(xiàn)證明該密碼是基于堿基對(duì)的三聯(lián)體，他稱之為密碼子，并且他發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)終止密碼子。

 

圖片來源: Science Photo Library


1960年代初，他與弗朗索瓦·雅各布（Francois Jacob，發(fā)現(xiàn)操縱子的法國生物學(xué)家）及來自加州理工學(xué)院的馬修·梅塞爾森（Matthew Meselson）合作，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，共同發(fā)現(xiàn)了信使RNA（mRNA）的存在，并證明信使RNA的核苷酸序列決定了蛋白質(zhì)中氨基酸的順序。由于這一發(fā)現(xiàn)，他于1971年獲得了拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)。


線蟲之父


布雷內(nèi)最著名的是他通過對(duì)秀麗隱桿線蟲的實(shí)驗(yàn)對(duì)遺傳信息及其發(fā)展的研究。早在20世紀(jì)60年代初期，科學(xué)家就開始探索“細(xì)胞程序性死亡”的奧秘。研究這個(gè)課題，細(xì)菌這樣的單細(xì)胞生物過于簡單，而哺乳動(dòng)物這樣由大量細(xì)胞組成的生物又太復(fù)雜，當(dāng)時(shí)深深困擾著生物學(xué)家。

布雷內(nèi)認(rèn)為在高等生物中很難找到有關(guān)細(xì)胞分化和器官發(fā)育過程中的基本問題的答案。兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，他選擇了秀麗隱桿線蟲作為研究對(duì)象。

 

被熒光蛋白標(biāo)記的秀麗隱桿線蟲

 

秀麗隱桿線蟲長僅約1毫米，細(xì)胞數(shù)量不多，功能不復(fù)雜，且繁殖周期短、周身透明，便于在顯微鏡下直接觀察細(xì)胞分化。但在當(dāng)時(shí)，這一想法不為大多數(shù)生物學(xué)家所接受。因?yàn)樯钤谕寥乐?、以?xì)菌為食的線蟲與人類似乎毫無聯(lián)系，更不必談科學(xué)研究。布雷爾不隨大流、不慮實(shí)際的直言直語使許多聲名顯赫、自以為是的生物學(xué)家對(duì)布雷內(nèi)冷嘲熱諷。


秀麗隱桿線蟲示意圖

 

不過，特立獨(dú)行的布雷內(nèi)堅(jiān)持自己的想法，勤奮刻苦、堅(jiān)持不懈。布雷內(nèi)在1965年第一次研究線蟲，直到1974年才發(fā)表第一篇有關(guān)論文，其中經(jīng)歷了長達(dá)10年左右默默無聞的基礎(chǔ)工作時(shí)間。他成功通過顯微鏡追蹤線蟲細(xì)胞的一系列生理過程，使得基因分析能夠和細(xì)胞的分裂、分化、演變及器官發(fā)育聯(lián)系起來，并借此發(fā)現(xiàn)了調(diào)控線蟲細(xì)胞程序性死亡的關(guān)鍵基因，為后人研究“細(xì)胞程序性死亡”奠定基礎(chǔ)。直到20世紀(jì)80年代，線蟲研究才逐漸受到國際認(rèn)可，一些國家的科學(xué)家已經(jīng)開始利用布雷內(nèi)三人的成果，研究可以治療因寄生蟲感染導(dǎo)致的多種疾病的新方法。

布雷內(nèi)的這種執(zhí)著與堅(jiān)韌，終使他在2002年12月10日被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。


悉尼·布雷內(nèi)（右）與約翰·蘇爾斯頓，兩人于2002年與羅伯特·霍維茨分享了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。（圖片來源：Steve Russell/Toronto Star/Getty）


幽默睿智又愛惡搞


布雷內(nèi)以幽默和機(jī)智著稱。在諾貝爾晚宴上，他發(fā)表了簡短的餐后談話：

“現(xiàn)在我想說點(diǎn)什么。我能說的最好的方式，就是告訴你們我收到的一封信。諾貝爾獎(jiǎng)得主會(huì)收到很多信，這是來自中國的一名學(xué)生。他的電子郵件說：’親愛的悉尼·布雷內(nèi)博士，我也希望獲得諾貝爾獎(jiǎng)。請(qǐng)告訴我該怎么做?！乙恢痹诳紤]這樣的回復(fù)：首先你必須選擇合適的工作地點(diǎn)，有慷慨的贊助商支持你，比如劍橋大學(xué)和醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)。然后你需要找到合適的動(dòng)物來研究——例如秀麗隱桿線蟲等。接下來，選擇愿意與你一起努力工作的優(yōu)秀同事。約翰·蘇爾斯頓（John Sulston）和羅伯特·霍維茨（Robert Horvitz）怎么樣？你還必須確保他們可以找到其他同事和學(xué)生，每個(gè)人都將不得不努力工作。最后，也是最重要的一點(diǎn)，你必須選擇一個(gè)開明、有鑒賞力的諾貝爾委員會(huì)，并擁有一位具有不容置疑的洞察力的優(yōu)秀主席。”

 


布雷內(nèi)也被稱為熟練的惡作劇者，他曾經(jīng)在參觀日本的某制藥公司時(shí)，進(jìn)行了一次“完美惡作劇”。這家公司用發(fā)酵的大蒜調(diào)制了一種日本草藥，被廣泛應(yīng)用。這種藥的味道非常糟糕，必須裝在膠囊里服用。但是，由于劑量很大，裝膠囊和出售膠囊時(shí)無法做到完全不泄露，因此專門提供了一個(gè)裝有滴管瓶和空膠囊的工具包。

于是，布雷內(nèi)說他想試試補(bǔ)救辦法，工作人員很高興地拿來了一套藥品。布雷內(nèi)裝了一個(gè)膠囊，吞了下去。然后他馬上倒在地上發(fā)出一聲哽咽的叫喊，接著是咯咯的一聲，從椅子上滾下來，躺在地板上一動(dòng)不動(dòng)。布雷內(nèi)通過半睜的眼睛，觀察了周圍人的反應(yīng)。他們非常驚愕，他躺在那里的幾秒鐘內(nèi)，工作人員臉上血色盡失。布雷內(nèi)說，可以看到他們的腦海中不斷涌現(xiàn)出一些問題，比如如何處理尸體，以及布雷內(nèi)那位同樣驚訝地觀察到這一事件的同事該怎么辦。

布雷內(nèi)從地板上站起來，開始歇斯底里地狂笑。其他人終于意識(shí)到這只是一場惡作劇，每個(gè)人都笑得很開心。布雷內(nèi)在日本因此而出了名。


西德叔叔


布雷內(nèi)的幽默、諷刺和對(duì)權(quán)威和教條的蔑視逗樂了大家，但有時(shí)也會(huì)令人感到被冒犯了——所以有人將他描述為“分子生物學(xué)頑童”或“喜歡挑撥離間的詼諧的騙子”。他還有另外一個(gè)名字就是“西德叔叔”，曾經(jīng)甚至有一些研討會(huì)主持人將他直接介紹為西德叔叔。那么這個(gè)名字是怎么來的呢？

從1994年到2000年，布雷內(nèi)為《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）撰寫了一個(gè)月刊專欄，最初的名字是“Loose Ends”，后來這個(gè)專欄從每期壓軸的位置竄到開頭，于是被布雷內(nèi)改稱“False start”。這些作品被收集在一起，生動(dòng)地展示了布雷內(nèi)的智慧、創(chuàng)造力和幽默感，包括一些對(duì)當(dāng)今科學(xué)問題的精辟評(píng)論，以及一些令人愉快的異想天開的幻想情節(jié)。

 


其中有幾篇文章是以西德叔叔（Uncle Syd）寫給威利（Willie）的信的形式寫的，威利是布雷內(nèi)虛構(gòu)出來的一個(gè)外甥。布雷內(nèi)給他寫了很多封信，提供了很多建議，伴隨威利從研究生一路成長到系主任，在科學(xué)領(lǐng)域迅速發(fā)展，信的落款是“Syd叔叔”，這也成了他除了“線蟲之父”之外的一個(gè)新外號(hào)。這些對(duì)科學(xué)研究方式的敏銳洞見仍在其從業(yè)者中產(chǎn)生共鳴。他在最后一篇專欄文章落款時(shí)，對(duì)自己進(jìn)行了一番頗具啟發(fā)性的描述:

老年人，白人，男性，專欄作家，7年經(jīng)驗(yàn)，個(gè)體經(jīng)營的科學(xué)家，探險(xiǎn)家，冒險(xiǎn)家，發(fā)明家和企業(yè)家尋找年輕的、天真，最好是新成立的科學(xué)期刊的編輯，以期獲得盡可能廣泛的讀者。


2000 年，悉尼·布雷內(nèi) (Sydney Brenner) 在加利福尼亞州伯克利的分子科學(xué)研究所（Molecular Sciences Institute）

 

悉尼·布雷內(nèi)從 1980 年代以來一直在為新加坡政府提供科學(xué)政策方面的咨詢。他對(duì) 1985 年新加坡第一個(gè)生命科學(xué)研究所——分子與細(xì)胞生物學(xué)研究所（Institute of Molecular and Cell Biology）的成立起到了關(guān)鍵作用。布雷內(nèi)晚年甚至在新加坡定居工作生活，為新加坡的科研發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

布倫納實(shí)驗(yàn)室也培養(yǎng)了一代杰出的學(xué)生，其中包括五位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。那些致力于了解秀麗隱桿線蟲工作原理的人現(xiàn)在已達(dá)數(shù)千人。

2019 年 4 月 5 日，悉尼·布雷內(nèi)在新加坡去世，享年 92 歲。他的名字將永遠(yuǎn)載入生物學(xué)史冊。

梭羅說過：“心靈與自然相結(jié)合才能產(chǎn)生智慧，才能產(chǎn)生想象力。”堅(jiān)持自己，努力鉆研，做出成就，這應(yīng)該就是命運(yùn)對(duì)悉尼·布雷內(nèi)人生最好的饋贈(zèng)。悉尼·布雷內(nèi)值得被懷念，為他有趣而又成就滿滿的一生。

  

*參考資料

[1] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2002/brenner/biographical/

[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbm.2020.0022#d1e207

[3] https://www.asbmb.org/asbmb-today/people/120119/sydney-brenner-1927-2019

[4] 窮小子變宗師：兩年讀完小學(xué)、跳過高中直升大學(xué)、一生獨(dú)愛玩“開局游戲” 朱明 董夢


??版權(quán)聲明：本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)「未來科學(xué)論壇」，賽先生略有修訂。


制版｜小圭月

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