錢永健的身后名：其博士后導(dǎo)師、兩位哥哥如何評(píng)價(jià)他？
?錢永?。?952.2.1–2016.8.24）
撰文 | Timothy J. Rink, Louis Y. Tsien & Richard W. Tsien
翻譯 | 王承志
責(zé)編 | 鄧志英
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他發(fā)明的彩虹熒光探針點(diǎn)亮了生物學(xué)
Creator of a rainbow of
fluorescent probes
that lit up biology
錢永健是一位在活細(xì)胞中使用光和色來窺探和研究細(xì)胞是如何工作的先驅(qū)。他最有名的成就，也就是獲得2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的成果，是他基于水母的綠色熒光蛋白 （Green Fluorescent Protein，GFP）開發(fā)了一套彩色探針，點(diǎn)亮了細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，改變了生物學(xué)的研究方式。
錢永健于8月24日在俄勒岡州的家附近的一個(gè)公園突然去世。他1952年出生在紐約，出生時(shí)就繼承了科學(xué)的血脈。他的堂伯是錢學(xué)森，中國(guó)導(dǎo)彈和太空計(jì)劃的奠基人。日后長(zhǎng)大的錢永健，還將結(jié)合他父親的工程師天賦和他母親（一位護(hù)士）的醫(yī)學(xué)興趣。
錢永健很早就表現(xiàn)出對(duì)化學(xué)的熱情。雖然他的中文名的意思是“永遠(yuǎn)健康”，但他從孩提時(shí)代就因哮喘而不得不經(jīng)常呆在家里，閱讀、畫畫。他一直不肯去幼兒園，直到老師同意他帶一本他最喜歡的書一起去，他選擇了《所有關(guān)于化學(xué)的奇跡》這本書。從8歲開始，他就在家里做越來越復(fù)雜，有時(shí)甚至是危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在16歲時(shí)，他就考入哈佛大學(xué)，選修了很多科目。哈佛大學(xué)位于馬薩諸塞州劍橋市，而他故意避開了同在這里的麻省理工——因?yàn)樗母赣H，叔叔和兄弟們都在麻省理工讀過書。但是，進(jìn)了大學(xué)他發(fā)現(xiàn)化學(xué)課程“相當(dāng)無趣”，因而放棄了化學(xué)轉(zhuǎn)修神經(jīng)生物學(xué)。
他從哈佛畢業(yè)后，在英國(guó)劍橋大學(xué)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室里度過了接下來的9年時(shí)間。在這里，他博士期間師從著名的肌肉生理學(xué)家理查德·阿德里安（Richard Adrian），然后在我們中的一位（蒂莫西·林克，Timothy J. Rink）那里做了博士后。最后，他卻成為了出色的合成化學(xué)家，而那個(gè)領(lǐng)域基本全靠他自學(xué)。
他早年的工作主要集中在神經(jīng)活動(dòng)的可視化。他試圖開發(fā)追蹤鈉離子和鈣離子活動(dòng)的系統(tǒng)，因?yàn)檫@些離子活動(dòng)是大腦信號(hào)傳遞的基礎(chǔ)。到了1980年，他發(fā)明了一種叫做quin2的合成染料，這種染料可以選擇性地結(jié)合鈣離子。他還發(fā)明了一種巧妙的方法來把這種染料和其它探針?biāo)瓦M(jìn)細(xì)胞。這個(gè)早期的實(shí)用鈣離子探針很快在細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)傳導(dǎo)研究中獲得了廣泛的應(yīng)用。
令人驚訝的是，因?yàn)樗目鐚W(xué)科工作，錢永健費(fèi)了很大勁才找到教職。在1982年，他加入加州大學(xué)伯克利分校的生理學(xué)系時(shí)，他的同事都希望他能創(chuàng)造出更好的工具。他很快研發(fā)出數(shù)種超級(jí)鈣染料，特別是fura2，在結(jié)合鈣離子前后能夠被紫外線激發(fā)出不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度很高的光。利用fura2的這一特征（以及具有類似光學(xué)性質(zhì)的其它指示劑），錢永健和他的研究小組使得在很有挑戰(zhàn)性的條件下（例如，在整個(gè)細(xì)胞寬度上）檢測(cè)鈣離子更加容易。他的團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)造了很有價(jià)值的pH和鈉離子的熒光染料。
1989年，因資源限制，錢永健搬到加州大學(xué)圣地亞哥分校，在這里度過了余生的學(xué)術(shù)生涯。他希望能夠發(fā)明遺傳編碼的傳感器，這樣，即使不用注射染料，研究者們也能夠針對(duì)特定的細(xì)胞類型進(jìn)行追蹤。1990年，他發(fā)現(xiàn)了GFP的潛力。
這個(gè)蛋白在1960年代就被下村修（Osamu Shimomura，分享了2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）從水母中分離，1992年被道格拉斯·普拉瑟（Douglas Prasher）克隆。馬丁·查爾菲（Martin Chalfie）于1994年首次使用了GFP在活細(xì)胞中進(jìn)行成像實(shí)驗(yàn)，他也分享了2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
錢永健的實(shí)驗(yàn)室在開發(fā)GFP的突變體方面做了開創(chuàng)性的工作。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和隨機(jī)突變的組合，他們創(chuàng)造了數(shù)十種不同顏色的明亮的熒光蛋白。錢永健后來還基于紅色熒光蛋白制造了更長(zhǎng)波長(zhǎng)的感光分子。他興趣盎然地使用各種水果來為這些熒光蛋白命名，比如番茄、櫻桃和李子。
?錢永健。來源：hhmi
GFP的變體現(xiàn)在已經(jīng)在生物學(xué)研究中被廣泛使用。它們被用于結(jié)合和追蹤癌癥細(xì)胞，輔助基因治療，細(xì)胞分裂成像，將神經(jīng)元染成彩虹色，以及定位亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（如線粒體）的信號(hào)。
錢永健在UCSD的研究組還開發(fā)了其它很多光學(xué)探針，包括用來測(cè)量細(xì)胞膜內(nèi)外電信號(hào)的快速響應(yīng)探針，以及可以同時(shí)用光學(xué)和電子顯微鏡追蹤蛋白的染料。近年來，他有兩個(gè)主要的項(xiàng)目：設(shè)計(jì)在手術(shù)時(shí)可以追蹤癌細(xì)胞的熒光染料；以及大腦中神經(jīng)元周圍網(wǎng)絡(luò)中細(xì)胞間孔洞類型與長(zhǎng)期記憶儲(chǔ)存的關(guān)系。
錢永健的職業(yè)生涯中發(fā)明了各種材料和方法，他的人生軌跡讓他成為受人尊敬和歡迎的人。他的名字出現(xiàn)在超過160個(gè)美國(guó)專利中，且經(jīng)常是第一發(fā)明人。雖然他很自然地是他發(fā)明的新工具的第一批熱心使用者，他也非?？犊貙⑦@些材料贈(zèng)與其它科學(xué)家使用。
錢永健與人聯(lián)合創(chuàng)辦了三家生物技術(shù)公司，都是以他的發(fā)明為資本基礎(chǔ)的。他曾經(jīng)半開玩笑地對(duì)他的妻子溫蒂說，他開辦這些公司除了能為人類造福以外，主要是為了給他的博后提供合適的工作。
錢永健是一位出色的鋼琴演奏者，他還曾短暫考慮過把音樂當(dāng)做職業(yè)。他也是一位很有天賦的業(yè)余攝影家——這項(xiàng)愛好，與他對(duì)顏色和成像的熱情相一致——他很享受在野外的假期，常常手持相機(jī)去長(zhǎng)途跋涉。
錢永健將永遠(yuǎn)被懷念——被他的家人、朋友、同事，以及很多其他因他的出色發(fā)明而受益的科學(xué)家。
英文原文于2016年10月13日發(fā)表于Nature，《知識(shí)分子》獲授權(quán)翻譯。原標(biāo)題為《Roger Yonchien Tsien》鏈接
http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/538172a.html
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