揭開染色體秘密有助于發現人類衰老之謎

babywong

2009-10-06
揚子晚報

瑞典卡路林斯卡醫學院5日宣布，將2009年盧保生理學或醫學獎授予美國科學家伊麗莎白‧布力般流浪、卡蘿爾‧格雷德和傑克‧紹史達克，以表彰他們“發現端粒和端粒黴是如何保護染色體的”。他們的研究成果揭示，端粒變短，細胞就老化；如果端粒黴活性很高，端粒的長度就能得到保持，細胞的老化就被延緩。

這是盧保生理學或醫學獎第100次確定獲獎者，也是首次由兩名女性同時摘得這一獎項。


三人共享千萬瑞典克朗


今年的揭曉儀式按慣例在卡路林斯卡醫學院的“盧保大廳”舉行，可容納200人的大廳同往年一樣座無虛席。盧保獎評選委員會秘書長戈蘭‧漢松用不同語種宣讀了獲獎者名單。

生老病死，這或許是人類生命最為簡潔的概括，但其中卻蘊藏了無數的奧秘。獲得2009年盧保生理學或醫學獎的三位美國科學家，憑借“發現端粒和端粒黴是如何保護染色體的”這一成果，揭開了人類衰老和罹患癌症等嚴重疾病的奧秘。

伊麗莎白‧布力般流浪和卡蘿爾‧格雷德都是女性科學家。兩位女性同獲一個獎項在盧保獎歷史上非常罕見。

因戰爭等原因，盧保生理學或醫學獎曾9次空缺。今年是這一獎項自1901年以來第100次確定獲獎人選。按照慣例，一項盧保獎最多由3人共享。3名獲獎者將分享1000萬瑞典克朗(約合142.7萬美元)獎金。

實際上，自1901年首次頒發盧保生理學或醫學獎以來，這已是第30次三人共享該獎。盧保獎評選委員會對同時讓多人平分一獎解釋說，有時一年有兩類研究項目同時獲得評委的認可，因此有必要向兩類項目同時頒獎，而有時被認可的研究項目中又有一位以上的傑出科學家。

每年諾獎揭曉前總有不少獲獎熱門人選的猜測，這次3名獲獎者皆為預測者們重點關注的人選。布力般流浪、格雷德和紹史達克2006年共同摘取艾伯特‧拉斯克基礎醫學研究獎，即美國醫學界最高獎項。不少艾伯特‧拉斯克獎獲得者日後成為盧保獎得主。


端粒長短影響細胞壽命


盧保生理學或醫學獎一般頒給在相關領域實現特定突破的研究人員。漢松說，這三位科學家的發現解決了一個生物學的重要課題，即染色體在細胞分裂過程中是怎樣實現完全複制，同時染色體如何受到保護而不至于發生降解。


發現“長生不老”鑰匙


卡路林斯卡醫學院教授魯內‧托夫特戈德說，端粒和端粒黴研究有助于攻克醫學領域3方面難題，即“癌症、特定遺傳病和衰老”。

他說，布力般流浪和紹史達克于1982年發表論文，闡述了在端粒中有一個特定的DNA序列保護染色體不被降解，而布力般流浪又在1984年與當時是其學生的格雷德共同發現了端粒黴及其作用。端粒黴在細胞老化過程中起著關鍵作用，所以也是“長生不老”的鑰匙，在細胞癌化過程中起著決定性的作用。

在生物的細胞核中，有一種易被鹼性染料染色的線狀物質，它們被稱為“染色體”。在染色體末端部分有一個像帽子一樣的特殊結構，這就是端粒。端粒經常被比作鞋帶頭上包裹的、用于防止鞋帶頭散開的塑料片，它就像這個塑料片保護鞋帶一樣保護染色體。

評選委員會說，3名獲獎者所做研究“解決了生物學一個長期存在的重大問題”。借助他們的開創性工作，如今人們知道，端粒不僅與染色體的個性特質和穩定性密切相關，而且還涉及細胞的壽命、衰老與死亡等等。

簡單地說，端粒變短，細胞就老化。相反，如果端粒黴活性很高，端粒的長度就能得到保持，細胞的老化就被延緩。“染色體攜有遺傳信息。端粒是細胞內染色體末端的‘保護帽’，它能夠保護染色體，而端粒黴在端粒受損時能夠恢複其長度。”獲獎者之一的伊麗莎白‧布力般流浪介紹說。


研究成果有助于攻克癌症


評選委員會說，3名獲獎者的研究成果“為世人理解細胞(運行機制)提供新視角，有助于摸清疾病原理，促進開發潛在新療法”。

三人的研究成果表明，癌症細胞利用端粒黴支撐自己無控制的“瘋長”。科學家正在研究是否能用藥物遏制端粒黴，從而治療癌症。評獎委員漢松說，以三人的研究成果為基礎，開發有關血液、皮膚和肺部疾病的療法還有許多工作要做。他表示，端粒黴在許多癌細胞中非常活躍，“如果能夠摧毀具有這麼高活動性的細胞，那就可能能夠治療癌症”。端粒黴缺陷可以引起某些遺傳性的皮膚病、肺病和某種先天性再生障礙性貧血。

談及研究成果對攻克癌症所作的貢獻，格雷德說，“剛開始這項研究時，我們絲毫不知端粒黴與癌症存在關聯，只是對染色體如何保持完整無損感到好奇……我們所用方法表明，既可以針對特定疑問展開研究，也可以憑本能做事”。


兩位女科學家曾是師生


兩名女性科學家布力般流浪和格雷德同時獲獎引起廣泛關注。當發布會現場記者詢問這是否是盧保生理學或醫學獎歷史上首次由兩名女性分享這一獎項時，評選委員會回答：“是的。”

布力般流浪擁有美國和澳州雙重國籍，她1948年生于澳州，在墨爾本大學獲學士和碩士學位，1975年在英國劍橋大學獲博士學位，隨後前往美國耶魯大學從事分子和細胞生物學研究，現執教于加利福尼亞大學舊金山分校。

布力般流浪從小就對生物感興趣，甚至唱歌給動物聽。

美國《時代周刊》2007年把布力般流浪列入“世界上100名最具影響力人物”，但錯把她的年齡寫為44歲。談及這件事，時年58歲的布力般流浪告訴美國《紐約時報》記者：“我可不會要求糾正。如果他們想把時鐘往回撥，挺好。”

另一位女科學家卡蘿爾‧格雷德，美國人。她于1961年出生在美國加利福尼亞州，曾先後就讀于加利福尼亞大學聖巴巴拉分校和伯克利分校，並于1987年獲得博士學位，其導師正是伊麗莎白‧布力般流浪。格雷德曾在美國科爾德斯普林實驗室從事博士後研究，從1997年起她開始擔任約翰斯‧霍普金斯大學醫學院教授。

傑克‧紹史達克1952年生于英國首都倫敦，本科就讀于加拿大麥基爾大學，在美國康奈爾大學獲生物化學博士學位，1979年前往哈佛大學醫學院創立自己的實驗室，現為馬薩諸塞綜合醫院遺傳學教授。他首次成功制成酵母人造染色體，為後人繪制哺乳動物基因圖和操縱基因創造了條件。


帶著睡意得知獲得盧保獎


卡路林斯卡醫學院教授約蘭‧漢松負責通知身處大洋彼岸的獲獎者。“他們都在家，我幸運地找到他們所有人。接電話時，他們略帶睡意，但挺開心，”漢松告訴路透社記者。


凌晨2點接到電話


布力般流浪凌晨2時左右在電話鈴聲中醒來。“獲獎總是件好事，”她告訴美聯社記者，“與卡蘿爾‧格雷德和傑克‧紹史達克分享這一獎項挺不錯。”

布力般流浪說，早在她當年獲得有關端粒和染色體的研究成果時，就意識到這些成果非常重要，她在“做大事”。但獲得盧保獎的喜訊傳來時她依然十分興奮，“我感到如此的激動……我想，這實在是太有意思了”。布力般流浪評價說，她的發現“是一項非常重要的研究成果，你並不總會對一項成果有這樣特殊的感受”。

“我們對布力般流浪獲得盧保獎感到非常激動。”盡管消息傳來時當地正是午夜時分，但美國加利福尼亞大學舊金山分校新聞發言人科琳娜‧卡利亞拿依然十分興奮。她對記者說：“我們正在為此准備一個新聞發布會。”


得知獲獎時正在洗熨衣服


格雷德清晨將近5時得知自己獲獎。

“我感到有些顫抖，我在想，這種榮譽的認可對于由求知欲驅動的基礎科研是多麼多麼的美妙……”接到盧保獎評選委員會來自瑞典的獲獎電話通知時，美國科學家卡蘿爾‧格雷德剛剛起床，正在忙著洗熨衣服。

幫幾名子女做好上學前的准備後，格雷德發表聲明：“令像我這樣的基礎科學研究人員感興趣的是，每當我們完成一系列實驗、以為解答了一個問題時，又會冒出3個或4個新問題。”

格雷德表示，這項研究一開始是為了弄清細胞是如何工作的，並沒有想著某種醫療用途。她為此認為：“為好奇心驅使的科學研究提供資金是重要的。以治病為方向的研究並不是解決問題的唯一方式，兩者相互促進。”


鈴聲響起時猜到獲獎了


接到漢松來電後，紹史達克告訴美聯社記者：“總有發生這類事情的細微可能。所以，當電話鈴響起時，我想，也許就是它了。”紹史達克說：“我期待能舉辦一個大型的聚會，來慶祝獲得這一聲望很高的獎項。”

紹史達克說，自己出于對脫氧核糖核酸(DNA)如何實現複制感興趣而展開研究，“當時並不知道後來會發現那許多關聯”。

五花八門的諾獎報喜方式

根據盧保獎的慣例，每年的獲獎候選人名單在50年內都不對外公開，只在揭曉那一刻宣布得主的名字，並通過電話通知這些獲獎者。但要在這麼短時間內通知相當困難，故往往要使出五花八門的方式。

1998年經濟學獎印度得主沈恩，由于身處地球的另一端，收到委員會的“午夜凶鈴”通知得獎，他起初還擔心“一定是發生了令人非常悲痛的事”。

美國的查爾費去年半夜聽到電話鈴響，以為是鄰居打來的，沒爬起來接聽，早上起床上網才知道自己奪得化學獎。

1991年瑞士籍化學獎得主恩士特，就是在莫斯科飛往紐約的客機上，由機師親自走到座位前告訴他得獎的消息。

1998年美籍醫學獎得主伊格納洛憶述，當時身在法國尼斯機場，一名地勤人員請他接一個“從美國打來的重要電話”，他接過電話後，同事通知他得獎，他還以為是惡作劇。

1997年獲文學獎的意大利劇作家達利奧‧福，則要電視節目記者開車追著他的車來通知他。記者當時拿著標語牌貼在車窗，上面寫著“達利奧，你得了盧保獎”。

德國的賽爾登4年前獲經濟學獎，他當時購物後回家，看到屋外一大群人包圍著，還以為寓所遭爆竊，後來有人上前道賀，才得知獲獎。

數字看諾獎

女性得主少之又少

從1901年盧保獎首次頒發到2008年，共有789位個人和20個組織獲得諾獎殊榮。然而，女性獲獎者少之又少，所占比例不到獲獎總人數的5%。

盧保獎女性得主中雖不乏居里夫人這樣兩度獲獎的傳奇人物，但從1901年盧保獎首次頒發到2008年為止，只有35位女性曾獲諾獎殊榮。

至今，已有195人獲得盧保生理學或醫學獎，其中只有10名女科學家，包括這次獲獎的伊麗莎白‧布力般流浪和卡蘿爾‧格雷德。

女性所獲獎項主要集中在和平獎、文學獎以及生理學或醫學獎三個獎項，人數分別為12位、11位和10位。

在物理學獎和化學獎方面，居里夫人獲得了1903年物理學獎與1911年化學獎，除居里夫人外，只有1名女性獲物理學獎，2名女性獲化學獎。

而經濟學獎從1969年開始頒發至今無一位女性獲獎。

歷史上，曾有一些傑出女性被認為足以摘取盧保獎的桂冠，但卻因種種原因而未能實現。例如，沃森與克里克因發現DNA雙螺旋結構而聞名，他們因此與華亞金斯分享了1962年的盧保生理學或醫學獎。羅莎琳德‧富蘭克林在這一發現中作出巨大貢獻，但她未能獲獎在學術界曾引起長久爭議。

諾獎得主年齡之最

盧保獎歷史上最年長的獲獎者是2007年經濟學獎得主祖利奧里昂尼德‧赫維奇。獲獎時，他已是90歲高齡。赫維奇1917年出生于莫斯科，後加入美國國籍。他最早提出了“機制設計理論”，並因此與另外兩位經濟學家分享了2007年盧保經濟學獎。得知獲獎後，赫維奇曾幽默地說，“我還以為我的時代已經過去，對于盧保獎來說，我已經太老了。不過這筆獎金對一個退休老人的確不無裨益”。

最年輕的盧保獎獲獎者則是英國物理學家威廉‧羅倫斯‧布拉格，他與父親威廉‧亨利‧布拉格是物理學界一對有名的“父子兵”，1915年父子二人因對X射線晶體結構的研究而獲得當年的物理學獎。與其父親共登領獎台時小布拉格只有25歲，是迄今為止最年輕的盧保獎得主。

盧保生理學或醫學獎這一獎項的最年輕獲獎者是因發現胰島素而獲獎的加拿大科學家班廷，他在1923年獲獎時年僅32歲；最年長的獲獎者是因癌症研究而獲獎的美國科學家勞斯，他1966年獲獎時已是87歲高齡。


資 料


其余獎項揭曉時間

盧保生理學或醫學獎獲獎者名單的公布揭開了今年“盧保周”的序幕。按照傳統，在盧保獎各獎項得主全部確定後，頒獎儀式將在每年的12月10日進行。之所以選擇這天，是為了紀念1896年12月10日去世的盧保。

物理學獎：格連尼治時間6日9時45分(北京時間6日17時45分)

化學獎：格連尼治時間7日9時45分(北京時間7日17時45分)

文學獎：格連尼治時間8日11時(北京時間8日19時)

和平獎：格連尼治時間9日9時(北京時間9日17時)

經濟學獎：格連尼治時間12日11時(北京時間12日19時)

本版供稿 新華社 中國日報 楊宗