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愛搞惡作劇的“分子生物學頑童”得了諾獎

2022/07/01
導讀
這位“西德叔叔”的實驗室走出5位諾獎得主。

“Science is something one is tied to for life and one should never retire from anything until one has secured one's next job.（科學是一個人一生的事業(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世紀科學巨擘之一，他對秀麗隱桿線蟲的研究，實現(xiàn)了遺傳學和發(fā)育生物學的突破性發(fā)現(xiàn)，從而開創(chuàng)了一個時代。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智幽默，還是一名熟練的惡作劇者，被戲稱為“分子生物學頑童”。那句“Garbage in, Garbage out；Garbage in, Problem solved”即出自他之口。

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

 

如饑似渴地讀書


布雷內出生于一個猶太移民家庭，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。布雷內的父親是一名鞋匠，盡管他不識字，但掌握了幾種當?shù)卣Z言，并有很強的幽默感，這一點布雷內也繼承了下來。


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

 

布雷內學習東西也非?？?，他從鄰居那里學會了閱讀。鄰居也是窮人，拿報紙當桌布用，順便教布雷內讀桌布。布雷內在學校里進步飛速，他對什么都充滿好奇心，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。幸運的是，他有機會進入當?shù)匾患也诲e的圖書館，這是卡內基基金會在世界各地設立的眾多機構之一。泰勒的《年輕的化學家》(The young chemist，1934)啟發(fā)他在家中進行實驗。書中介紹了做化學實驗的詳細步驟，布雷內照方抓藥，10歲那年就在自家的車庫里做起了化學實驗——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》(The science of life ，1931)使他轉向了生物學。這些早期的經歷給西德尼提供了自給自足的寶貴經驗，使他在以后的生活中對那些希望在開始任何新的冒險之前接受培訓的年輕調查員相當不屑。

 

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


確定遺傳密碼的性質


由于成績突出，布雷內得以跳過高中直接升入大學，于1942年進入約翰內斯堡威特沃特斯蘭德大學（University of the Witwatersrand in Johannesburg）攻讀內科學士學位（這是當時唯一一個提供獎學金的專業(yè)），那年他才14歲，比他的同班同學小3～4歲。

 


1952年，布雷內拿到一份獎學金并遠赴英國牛津大學繼續(xù)深造，師從Cyril Norman Hinshelwood爵士（1956年諾貝爾化學獎得主）研究細菌如何抵抗噬菌體。

1953年，布雷內在牛津大學攻讀博士學位時，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)的實驗數(shù)據(jù)構建了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歷:

“我必須告訴你，那是一個絕對的啟蒙時刻，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間，和吉姆·沃森交談……最后我決定研究這個主題，當然，當時的我也無能為力。我開始思考關于基因密碼的事情，就像我們那時開始討論的那樣。這段代碼是什么？這個序列意味著什么?”

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

 

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家）及來自加州理工學院的馬修·梅塞爾森（Matthew Meselson）合作，經過反復實驗，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醫(yī)學研究獎。


線蟲之父


布雷內最著名的是他通過對秀麗隱桿線蟲的實驗對遺傳信息及其發(fā)展的研究。早在20世紀60年代初期，科學家就開始探索“細胞程序性死亡”的奧秘。研究這個課題，細菌這樣的單細胞生物過于簡單，而哺乳動物這樣由大量細胞組成的生物又太復雜，當時深深困擾著生物學家。

布雷內認為在高等生物中很難找到有關細胞分化和器官發(fā)育過程中的基本問題的答案。兜兜轉轉，他選擇了秀麗隱桿線蟲作為研究對象。

 

被熒光蛋白標記的秀麗隱桿線蟲

 

秀麗隱桿線蟲長僅約1毫米，細胞數(shù)量不多，功能不復雜，且繁殖周期短、周身透明，便于在顯微鏡下直接觀察細胞分化。但在當時，這一想法不為大多數(shù)生物學家所接受。因為生活在土壤中、以細菌為食的線蟲與人類似乎毫無聯(lián)系，更不必談科學研究。布雷爾不隨大流、不慮實際的直言直語使許多聲名顯赫、自以為是的生物學家對布雷內冷嘲熱諷。


秀麗隱桿線蟲示意圖

 

不過，特立獨行的布雷內堅持自己的想法，勤奮刻苦、堅持不懈。布雷內在1965年第一次研究線蟲，直到1974年才發(fā)表第一篇有關論文，其中經歷了長達10年左右默默無聞的基礎工作時間。他成功通過顯微鏡追蹤線蟲細胞的一系列生理過程，使得基因分析能夠和細胞的分裂、分化、演變及器官發(fā)育聯(lián)系起來，并借此發(fā)現(xiàn)了調控線蟲細胞程序性死亡的關鍵基因，為后人研究“細胞程序性死亡”奠定基礎。直到20世紀80年代，線蟲研究才逐漸受到國際認可，一些國家的科學家已經開始利用布雷內三人的成果，研究可以治療因寄生蟲感染導致的多種疾病的新方法。

布雷內的這種執(zhí)著與堅韌，終使他在2002年12月10日被授予諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。


悉尼·布雷內（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或醫(yī)學獎。（圖片來源：Steve Russell/Toronto Star/Getty）


幽默睿智又愛惡搞


布雷內以幽默和機智著稱。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。諾貝爾獎得主會收到很多信，這是來自中國的一名學生。他的電子郵件說：’親愛的悉尼·布雷內博士，我也希望獲得諾貝爾獎。請告訴我該怎么做?！乙恢痹诳紤]這樣的回復：首先你必須選擇合適的工作地點，有慷慨的贊助商支持你，比如劍橋大學和醫(yī)學研究委員會。然后你需要找到合適的動物來研究——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生，每個人都將不得不努力工作。最后，也是最重要的一點，你必須選擇一個開明、有鑒賞力的諾貝爾委員會，并擁有一位具有不容置疑的洞察力的優(yōu)秀主席?！?/span>

 


布雷內也被稱為熟練的惡作劇者，他曾經在參觀日本的某制藥公司時，進行了一次“完美惡作劇”。這家公司用發(fā)酵的大蒜調制了一種日本草藥，被廣泛應用。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無法做到完全不泄露，因此專門提供了一個裝有滴管瓶和空膠囊的工具包。

于是，布雷內說他想試試補救辦法，工作人員很高興地拿來了一套藥品。布雷內裝了一個膠囊，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，躺在地板上一動不動。布雷內通過半睜的眼睛，觀察了周圍人的反應。他們非常驚愕，他躺在那里的幾秒鐘內，工作人員臉上血色盡失。布雷內說，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，以及布雷內那位同樣驚訝地觀察到這一事件的同事該怎么辦。

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


西德叔叔


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

從1994年到2000年，布雷內為《當代生物學》（Current Biology）撰寫了一個月刊專欄，最初的名字是“Loose Ends”，后來這個專欄從每期壓軸的位置竄到開頭，于是被布雷內改稱“False start”。這些作品被收集在一起，生動地展示了布雷內的智慧、創(chuàng)造力和幽默感，包括一些對當今科學問題的精辟評論，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，威利是布雷內虛構出來的一個外甥。布雷內給他寫了很多封信，提供了很多建議，伴隨威利從研究生一路成長到系主任，在科學領域迅速發(fā)展，信的落款是“Syd叔叔”，這也成了他除了“線蟲之父”之外的一個新外號。這些對科學研究方式的敏銳洞見仍在其從業(yè)者中產生共鳴。他在最后一篇專欄文章落款時，對自己進行了一番頗具啟發(fā)性的描述:

老年人，白人，男性，專欄作家，7年經驗，個體經營的科學家，探險家，冒險家，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期刊的編輯，以期獲得盡可能廣泛的讀者。


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

 

悉尼·布雷內從 1980 年代以來一直在為新加坡政府提供科學政策方面的咨詢。他對 1985 年新加坡第一個生命科學研究所——分子與細胞生物學研究所（Institute of Molecular and Cell Biology）的成立起到了關鍵作用。布雷內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。

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

2019 年 4 月 5 日，悉尼·布雷內在新加坡去世，享年 92 歲。他的名字將永遠載入生物學史冊。

梭羅說過：“心靈與自然相結合才能產生智慧，才能產生想象力。”堅持自己，努力鉆研，做出成就，這應該就是命運對悉尼·布雷內人生最好的饋贈。悉尼·布雷內值得被懷念，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、跳過高中直升大學、一生獨愛玩“開局游戲” 朱明 董夢


??版權聲明：本文經授權轉載自公眾號「未來科學論壇」，賽先生略有修訂。


制版｜小圭月

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