奧利弗·史密斯(美國遺傳學(xué)家)
奧利弗·史密斯(英語(yǔ):OliverSmithies,1925年7月23日-)是英國出生的美國遺傳學(xué)家,北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校教授。因發(fā)明基因敲除小鼠技術(shù)與美國科學(xué)家馬里奧·卡佩奇和英國科學(xué)家馬丁·埃文斯一起獲得2007年諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎。
個(gè)人簡(jiǎn)歷
學(xué)習階段
1925年7月23日,史密斯出生于英格蘭西約克郡的哈利法克斯,父親是一家保險公司的推銷(xiāo)員,母親是一所技術(shù)學(xué)院的教師。史密斯很小就擁有較強的動(dòng)手能力,他的大部分時(shí)間用于自己制造一些儀器,如使用豬的膀胱制備成為擴音器,此外還制造了望遠鏡和無(wú)線(xiàn)電等。史密斯在高中階段的成績(jì)非常優(yōu)秀,因此畢業(yè)時(shí)獲得了一項獎學(xué)金而有機會(huì )進(jìn)入牛津大學(xué)的貝列爾學(xué)院學(xué)習,并以?xún)?yōu)異成績(jì)在1946年獲得生理學(xué)學(xué)士學(xué)位,此外大學(xué)期間還獲得化學(xué)的第二學(xué)位。隨后繼續在牛津大學(xué)進(jìn)行研究生學(xué)習,期間試圖通過(guò)測量滲透壓來(lái)檢測蛋白質(zhì)之間的相互作用,盡管最后發(fā)現該方法在研究中沒(méi)有一點(diǎn)實(shí)際意義,但通過(guò)這些訓練,培養了自己執著(zhù)的科研精神。
1951年,史密斯獲得了哲學(xué)博士學(xué)位,他的導師建議史密斯去國外特別是美國進(jìn)行進(jìn)一步研究以擴大自己的知識體系。1951年史密斯來(lái)到美國,進(jìn)入威斯康星-麥迪遜大學(xué)生理化學(xué)實(shí)驗室進(jìn)行博士后研究,期間主要進(jìn)行蛋白質(zhì)分離方面的工作。1953年史密斯在多倫多大學(xué)獲得了一個(gè)職位,進(jìn)入醫學(xué)研究實(shí)驗室成為研究助手。
研究胰島素
史密斯主要進(jìn)行胰島素的研究工作,,他發(fā)現當時(shí)的自由電泳在制備純凈蛋白質(zhì)過(guò)程中存在很大的困難,需要將該方法進(jìn)行改進(jìn)。史密斯首先將充滿(mǎn)的淀粉粒作為電泳介質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)分離,雖然效率有所提高,但該方法費時(shí)費力,無(wú)法大規模應用。此時(shí)史密斯回憶起小時(shí)候在淀粉進(jìn)行加熱后冷卻可以制成果凍樣物質(zhì),可以成為電泳很好的支持物,隨后對自己的想法進(jìn)行實(shí)驗并最終獲得了理想的凝膠,該方法一方面使蛋白質(zhì)的分辨率大大提高,另一方面也大大節約了時(shí)間。雖然史密斯當時(shí)沒(méi)有意識到發(fā)現的重要性,但不久就發(fā)現淀粉凝膠電泳(Starchgelelectrophoresis,SGE)成為第一個(gè)高分辨率的電泳技術(shù),在深入分離研究蛋白質(zhì)的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,如史密斯使用自己發(fā)明的方法發(fā)現健康人群中的血清蛋白在氨基酸組成上存在一定的差異,從而促進(jìn)了蛋白質(zhì)多態(tài)性的發(fā)現。SGE在早期進(jìn)行蛋白質(zhì)遺傳突變研究方面發(fā)揮了巨大的作用,為一些新蛋白質(zhì)如轉鐵蛋白、g-球蛋白等的發(fā)現作出了重要的貢獻,特別是隨后科學(xué)家通過(guò)改進(jìn)支持介質(zhì)而擴大了凝膠電泳的應用范圍,成為今天實(shí)驗室研究蛋白質(zhì)和核酸的基本方法。史密斯由于這項研究而獲得了1964年的威廉艾倫紀念獎和1990年的蓋德納爾基金會(huì )國際獎。
研究
1960年,史密斯回到了威斯康星大學(xué),成為遺傳學(xué)和醫學(xué)遺傳學(xué)助理教授,并于1971年成為講座教授。史密斯在60年代主要完善自己的電泳和進(jìn)行蛋白質(zhì)的研究,在蛋白質(zhì)多態(tài)性和抗體多樣性方面都有一系列重要的發(fā)現,從而贏(yíng)得了同行的尊敬。史密斯1971年當選為美國科學(xué)院院士,1978年成為美國藝術(shù)和科學(xué)院院士,1975年還成為了美國遺傳學(xué)會(huì )主席。
分子遺傳學(xué)
進(jìn)入70年代,史密斯的研究重點(diǎn)轉移到了分子遺傳學(xué)領(lǐng)域,他尤其對哺乳動(dòng)物基因的結構和進(jìn)化最有興趣,但當時(shí)研究基因的常用工具是大腸桿菌等低等生物,這為高等生物基因的研究帶來(lái)了極大的困難,而史密斯考慮是否可以對真核細胞進(jìn)行基因操作。1982年,史密斯開(kāi)始著(zhù)手進(jìn)行人類(lèi)細胞的基因突變研究,中間遇到許多困難,甚至連史密斯的學(xué)生都認為該目標根本就不可能實(shí)現,但1985年5月18日,在經(jīng)歷了3年零一個(gè)月的艱苦探索之后,史密斯和他的助手利用同源重組終于實(shí)現了將外源基因(b-球蛋白基因)插入到細胞DNA的特異位置,盡管當時(shí)該方法的基因整合效率較低,但不久就顯示其了巨大的應用潛力,史密斯在英國著(zhù)名的《Nature》雜志上發(fā)表了自己的研究結果。兩年后,史密斯的研究小組在前期工作的技術(shù)上以小鼠胚胎為材料又成功實(shí)現了對特定基因的專(zhuān)一性改變的目的,與此同時(shí)猶他大學(xué)的卡佩奇也取得了類(lèi)似的結果,他們的成就開(kāi)創(chuàng )了基因剔除技術(shù)的新時(shí)代。隨后世界各地成千上萬(wàn)的研究者都在采用這項技術(shù),并對其進(jìn)行了多方面的改進(jìn),從而使基因剔除技術(shù)成為今天分子生物學(xué)研究中一項最基本的工具之一,在此技術(shù)基礎上培育成功的基因剔除小鼠也成為研究人類(lèi)多種疾病的理想模型,在闡明人類(lèi)疾病的發(fā)生機理方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
獲得獎勵
史密斯由于在基因剔除研究中的奠基性貢獻而獲得了許多重要的國際獎勵(大多數和卡佩奇分享),比較著(zhù)名的如1993年蓋德納爾基金會(huì )國際獎(史密斯成為極少兩獲該項獎勵的科學(xué)家之一)、2002年拉斯克基礎醫學(xué)獎(有美國諾貝爾獎之稱(chēng))、2002/2003年沃爾夫醫學(xué)獎、2005年的MarchofDimes發(fā)育生物學(xué)獎等,因此史密斯和卡佩奇將是近幾年諾貝爾生理與醫學(xué)獎最熱門(mén)的人選。
哺乳動(dòng)物基因
1988年,史密斯由于學(xué)生也是后來(lái)他的妻子梅伊達(NobuyoMaeda)在位于查布爾希爾的北卡羅萊納大學(xué)醫學(xué)院獲得了一個(gè)職位,因此他也隨后來(lái)到這里并成為病理學(xué)和實(shí)驗醫學(xué)的教授,繼續進(jìn)行自己的研究。史密斯利用自己發(fā)明的基因剔除技術(shù)對多種哺乳動(dòng)物基因進(jìn)行了研究,并以小鼠為材料建立了囊性纖維化、b-地中海貧血和高血壓等許多人類(lèi)疾病的理想模型。史密斯尤其對高血壓的發(fā)生機理進(jìn)行了全面的研究,認為血壓的變化受到多個(gè)不同基因的調控,而每一個(gè)基因僅發(fā)揮微調的效應,因此,史密斯現在的任務(wù)是尋找最為重要的一個(gè)或幾個(gè)基因,從而為高血壓的有效治療提供更為有效的保證。
評價(jià)
史密斯無(wú)疑是一位偉大的科學(xué)大師,在半個(gè)多世紀的研究中為生命科學(xué)尤其是遺傳學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻,發(fā)明的凝膠電泳和基因剔除技術(shù)已經(jīng)成為研究中不可缺少的工具,尤為值得贊揚的是在60歲時(shí)還做出了重大的科學(xué)發(fā)現——基因剔除技術(shù),這是因為史密斯對科研充滿(mǎn)了極大的熱情,在70多歲的時(shí)候,仍然堅持一周7天每天很早就來(lái)到實(shí)驗室,仍然精力旺盛地進(jìn)行著(zhù)生命科學(xué)的研究。
史密斯于1998年當選為英國皇家學(xué)會(huì )的外籍會(huì )員,此外還曾經(jīng)擔任多家科學(xué)協(xié)會(huì )的主席,盡管已經(jīng)80高齡,但仍然在自己喜愛(ài)的科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行著(zhù)執著(zhù)的探索,以揭開(kāi)許多生命問(wèn)題的奧秘。
遺傳學(xué)
遺傳學(xué)是一門(mén)科學(xué),專(zhuān)門(mén)研究生物體的遺傳與變異。遺傳學(xué)最早的應用在有歷史記載之初就已經(jīng)出現了,即馴養動(dòng)物及植物的選擇育種。遺傳信息以化學(xué)方法被編碼在DNA(脫氧核糖核酸)中?;蚪M學(xué)是研究特定物種所有DNA的學(xué)科。
直到1865年,才由格里哥·孟德?tīng)柺紫扔涗浟送愣鼓承┨匦缘倪z傳模式,表明它們遵守簡(jiǎn)單的統計學(xué)規律。雖然并不是所有的特性都顯示出這種孟德?tīng)栠z傳,他的工作說(shuō)明將統計學(xué)應用于遺傳將會(huì )有很大幫助。從那時(shí)起,出現了許許多多更復雜的模式。由他的統計分析中,孟德?tīng)柖x了一個(gè)概念:遺傳的基本單位——等位基因。他描述的等位基因類(lèi)于現在的基因。而現在等位基因的意思是一個(gè)特定基因的特定實(shí)例。直到孟德?tīng)査篮螅?0世紀初另外的科學(xué)家重新發(fā)現這個(gè)定律之后,孟德?tīng)柕墓ぷ鞯闹匾圆疟淮蠹伊私狻?/p>
孟德?tīng)枦](méi)有發(fā)現基因的物理性質(zhì)?,F在我們知道遺傳信息通常是由DNA攜帶的(某些病毒的遺傳信息儲存在RNA中)。操縱DNA可以隨之改變生物的遺傳性狀。這些基因包含了制造蛋白質(zhì)的信息,蛋白質(zhì)最終導致了生物表型的變化。以某種觀(guān)點(diǎn)看來(lái),在分子層面上,生命被定義為RNA多聚核苷酸使得自身延續的一組策略。這個(gè)定義基于RNA世界假說(shuō)。由生物化學(xué)和遺傳學(xué)聯(lián)合所發(fā)展出的科學(xué)叫做分子生物學(xué)。改變一個(gè)生物的DNA從而達到某種目的被稱(chēng)為基因工程。不與DNA/RNA嚴格相關(guān)的研究遺傳特性的學(xué)科叫做實(shí)驗胚胎學(xué)。
諾貝爾獎
諾貝爾獎是根據A-B-諾貝爾遺囑所設基金提供的獎項(1969年起由5個(gè)獎項增加到6個(gè)),每年由4個(gè)機構(瑞典3個(gè),挪威1個(gè))頒發(fā)。1901年12月10日即諾貝爾逝世5周年時(shí)首次頒發(fā)。諾貝爾在其遺矚中規定,該獎應每年授予在物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫學(xué)、文學(xué)與和平領(lǐng)域內“在前一年中對人類(lèi)作出最大貢獻的人”,瑞典銀行在1968年增設一項經(jīng)濟科學(xué)獎,1969年第一次頒獎。
諾貝爾在其遺囑中所提及的頒獎機構是:位于斯德哥爾摩的瑞典皇家科學(xué)院(物理學(xué)獎和化學(xué)獎)、皇家卡羅林外科醫學(xué)研究院(生理學(xué)或醫學(xué)獎)和瑞典文學(xué)院(文學(xué)獎),以及位于奧斯陸的、由挪威議會(huì )任命的諾貝爾獎評定委員會(huì )(和平獎),瑞典科學(xué)院還監督經(jīng)濟學(xué)的頒獎事宜。為實(shí)行遺囑的條款而設立的諾貝爾基金會(huì ),是基金的合法所有人和實(shí)際的管理者,并為頒獎機構的聯(lián)合管理機構,但不參與獎的審議或決定,其審議完全由上述4個(gè)機構負責。每項獎包括一枚金質(zhì)獎?wù)?、一張獎狀和一筆獎金;獎金數字視基金會(huì )的收入而定。經(jīng)濟學(xué)獎的授予方式和貨幣價(jià)值與此相同。
評選獲獎人的工作是在頒獎的上一年的初秋開(kāi)始的,先由發(fā)獎單位給那些有能力按照諾貝爾獎?wù)鲁烫岢龊蜻x人的機構發(fā)出請柬。評選的基礎是專(zhuān)業(yè)能力和國際名望;自己提名者無(wú)入選資格。候選人的提名必須在決定獎項那一年的2月1日前以書(shū)面通知有關(guān)的委員會(huì )。
從每年2月1日起,6個(gè)諾貝爾獎評定委員會(huì )--每個(gè)委員會(huì )負責一個(gè)獎項--根據提名開(kāi)始評選工作。必要時(shí)委員會(huì )可邀請任何國家的有關(guān)專(zhuān)家參與評選,在9-10月初這段時(shí)間內,委員會(huì )將推薦書(shū)提交有關(guān)頒獎機構;只是在少有的情況下,才把問(wèn)題擱置起來(lái),頒獎單位必須在11月15日以前作出最后決定。委員會(huì )的推薦,通常是要遵循的。但不是一成不變的。各個(gè)階段的評議和表決都是秘密進(jìn)行的。獎只發(fā)給個(gè)人,但和平獎例外,也可以授予機構。候選人只能在生前被提名,但正式評出的獎,卻可在死后授予,如D-哈馬舍爾德的1961年和平獎和E-A-卡爾弗爾特的1931年文學(xué)獎。獎一經(jīng)評定,即不能因有反對意見(jiàn)而予以推翻。對于某一候選人的官方支持,無(wú)論是外交上的或政治上的,均與評獎無(wú)關(guān),因為該頒獎機構是與國家無(wú)關(guān)的?!∫还P獎金,或者完全發(fā)給一個(gè)人,或者最多在兩種成果之間平分,或者由兩個(gè)或更多人(實(shí)際上從未多于三人)聯(lián)合分享,有時(shí)一筆獎金要保留到下一年度頒發(fā);如果下一年仍不頒發(fā)獎金,則退回基金會(huì ),當出現獎金既不頒發(fā),也不保留的情況時(shí),也要退回基金會(huì )。這樣,在同一學(xué)術(shù)領(lǐng)域內,一年中能有兩筆獎金,即上年留下來(lái)的獎金和本年的獎金。如果在規定日期以前獲獎?wù)呔苁芑蛭茨茴I(lǐng)取獎金時(shí),則獎金退回基金會(huì )。曾有過(guò)拒受獎金及政府禁止本國人領(lǐng)取諾貝爾獎的情況,然而獲獎人仍被列入諾貝爾獎獲得者名單中,注明“拒受獎金”字樣,不接受獎的動(dòng)機可能互不相同,但真正的理由大都是外界的壓力;例如,希特勒于1937年頒布的法令,禁止德國人領(lǐng)取諾貝爾獎,因為他認為1935年頒發(fā)給C-奧西埃茨基的和平獎是一種侮辱。不論何種原因過(guò)期不領(lǐng),己拒受者在說(shuō)明其情況并提出申請時(shí),可領(lǐng)取諾貝爾金質(zhì)獎?wù)潞酮劆?,但不能領(lǐng)取獎金,該獎金己退回基金會(huì )。
如果沒(méi)有人能符合諾貝爾遺囑中所要求的那些條件或世界局勢有礙于收集評選資料時(shí)(如第一次世界大戰期間和第二次世界大戰期間),則將獎保留或停止頒獎。該獎對所有的人開(kāi)放,不論其國籍、種族、宗教信仰或意識形態(tài)如何。同一獲獎?wù)呖梢远啻潍@獎而不受限制。物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫學(xué)、文學(xué)以及經(jīng)濟學(xué)的頒獎儀式在斯德哥爾摩舉行,而和平獎的頒獎儀式則在奧斯陸舉行,時(shí)間為12月10日,即諾貝爾逝世周年紀念日。獲獎?wù)咄ǔSH自去受獎。
支配獎項的總則已載于諾貝爾的遺囑中。1900年,由遺囑執行人、頒獎單位的代表及諾貝爾家族共同就解釋和執行遺囑的補充規定達成協(xié)議,并由瑞典國王在樞密會(huì )議上予以批準。這些規章大體上保持不變,僅在實(shí)際應用上有些修改;評議經(jīng)濟學(xué)獎的基礎是科學(xué)的,即數學(xué)的或統計學(xué)的,而不是政治的或社會(huì )的。最早兩名經(jīng)濟學(xué)獎獲得者經(jīng)濟學(xué)家弗里希和丁伯根,因他們在計量經(jīng)濟學(xué)方面的工作,即利用數學(xué)式進(jìn)行的經(jīng)濟活動(dòng)分析而被授予該獎。
基因打靶
美國科學(xué)家馬里奧·卡佩基、奧利弗·史密斯和英國科學(xué)家馬丁·埃文斯這3位獲獎科學(xué)家,利用“基因靶向”技術(shù)讓小鼠體內的特定基因失去活性,培養出研究?jì)r(jià)值極高的“基因敲除”小鼠。英國著(zhù)名科普雜志《新科學(xué)家》網(wǎng)站8日推出特別報道指出,“基因靶向”技術(shù)的重要性是使任意改變小鼠基因變?yōu)楝F實(shí)。其為人類(lèi)遺傳病研究提供了藥物試驗的動(dòng)物模型。有了這些動(dòng)物模型后,人類(lèi)就能更有效地找到治療各種遺傳病的新療法,徹底攻克遺傳病就為時(shí)不遠了。
在現代醫學(xué)領(lǐng)域,用“為害甚重”來(lái)形容那些讓科學(xué)家們頭疼不已的遺傳病再貼切不過(guò)了。這些疾病是由致病基因引起的,如先天性心臟病、血友病、囊腫性纖維化等。由于基因療法還不夠成熟,一旦患上了遺傳病就只能“聽(tīng)天由命”了。但人們一直嘗試找出這些基因以“對癥下藥”,尋找這些基因的科學(xué)家就是不折不扣的狙擊手。由于組成生命的基本體——脫氧核糖核酸(DNA)分子很小,致病基因更是深藏不露,科學(xué)家們要找到它很難,這時(shí)“基因瞄準鏡”——“基因靶向”技術(shù)就派上了用場(chǎng)?! 盎虬邢颉奔夹g(shù),指利用DNA可與外源性DNA發(fā)生同源重組的性質(zhì),定向改造生物體的某一基因。有了這一強大武器,人們就可以瞄準某一特定基因,使其失去活性,進(jìn)而研究該特定基因的功能。打個(gè)比方,使用“基因靶向”這具“高精度瞄準鏡”,科學(xué)家們就能精確瞄準任何一個(gè)基因,并對它進(jìn)行深入研究。
雖然“基因靶向”技術(shù)如今廣受重視,但它起步比較晚,20世紀80年代初才發(fā)展起來(lái)。1981年,時(shí)任英國卡的夫大學(xué)哺乳動(dòng)物基因學(xué)教授的英國科學(xué)家馬丁·埃文斯,首次從老鼠胚胎中提取出胚胎干細胞(ESC),當時(shí)他還未意識到這對人類(lèi)遺傳病研究的重大意義。胚胎干細胞指的是在人胚胎發(fā)育早期未分化的細胞,具有細胞全能性,可以分化、發(fā)育成完整的動(dòng)物個(gè)體。美國科學(xué)家馬里奧·卡佩基、奧利弗·史密斯,在獲悉埃文斯的研究成果后如獲至寶,他們有了全新的想法——對胚胎干細胞進(jìn)行基因改造,這就導致了“基因敲除”小鼠的出現。
科學(xué)家們設想,讓生物體內一部分不活躍、功能未知的基因“沉默”,以找出遺傳病的罪魁禍首。這一點(diǎn)其實(shí)也不難理解,英國科學(xué)家埃文斯就曾用一個(gè)生動(dòng)的例子形容這個(gè)過(guò)程:一個(gè)樂(lè )團正在演出,卻混進(jìn)了一個(gè)技藝不精的濫竽充數者。他的出現使得樂(lè )團的整體表現嚴重下降。怎樣將他揪出來(lái)呢?最好的辦法是,讓“生面孔”停止演出,如果演出質(zhì)量沒(méi)有多大變化,那么他就不是要找的那個(gè)人。如果演出能恢復到先前的水平,那么被揪出的那個(gè)人就是問(wèn)題的根源。對科學(xué)家們來(lái)說(shuō),人體就像一個(gè)樂(lè )團,致病基因的出現打亂了正常秩序,需要找到應對之策。
隨著(zhù)“基因靶向”技術(shù)的日漸成熟,科學(xué)家能成功地將小鼠體內的某些基因“敲除”,這就是后來(lái)的“基因敲除”小鼠。具體做法是,先通過(guò)基因重組的辦法,對小鼠胚胎干細胞進(jìn)行基因修飾——將胚胎干細胞中的靶向基因改掉,然后將“修飾”后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎,生成嵌合體小鼠。這種小鼠長(cháng)大后,體內部分細胞內存在被修飾過(guò)的DNA片段,而一些可疑基因已經(jīng)被“敲”掉了。如果“敲掉”小鼠生殖細胞里的目標基因,則出生后的小鼠體內所有的細胞都是被“修飾”過(guò)的。
1989年,科學(xué)們培育出了首只“基因敲除”小鼠,他們通過(guò)多次“敲”,在小鼠體內發(fā)現了導致萊一二氏癥(又稱(chēng)自毀容貌綜合癥,屬X-連鎖隱性遺傳)的基因。迄今為止,科學(xué)家們已培育了500多種存在不同基因變異的小鼠,總數超過(guò)一萬(wàn)只,這些變異小鼠對應的人類(lèi)疾病包括心血管疾病、糖尿病和癌癥等。
這些小鼠對醫學(xué)研究的價(jià)值頗大,正如以小鼠醫學(xué)研究聞名的美國杰克遜實(shí)驗室主管里查德·沃伊基克所說(shuō)的:“這些用于研究基因的小鼠,對我們的研究方法產(chǎn)生了革命性的影響,現在人們一遇到新基因,就想到了‘基因敲除’小鼠?!笔澜缟虾芏啻笮脱芯繖C構都培育了“基因敲除”小鼠,其家族已發(fā)展到數千個(gè)品系。這說(shuō)明,越來(lái)越多的病根被“敲”出來(lái)了。
在眾多科研人員的努力下,“基因靶向”技術(shù)也發(fā)展到了相當成熟的地步,科學(xué)家們已能讓基因突變在小鼠生長(cháng)的特定時(shí)間、特定細胞或器官內發(fā)生。這就好像狙擊手占據絕對主動(dòng)的地位,能在合適的時(shí)候對目標發(fā)起致命一擊。英國科學(xué)家埃文斯發(fā)展了自己先前的研究成果,和合作者成功地將人類(lèi)遺傳性肺病、囊腫性纖維化基因移植到了小鼠身上。史密斯領(lǐng)導的研究小組讓高血壓、動(dòng)脈疾病基因在小鼠體內得到了表達。
美國《紐約時(shí)報》分析指出,“基因靶向”技術(shù)對人類(lèi)治療遺傳病起到了至關(guān)重要的作用。該報援引一位資深研究人士的話(huà)說(shuō),小鼠基因系列與人類(lèi)相似度達95%,兩者的器官也幾乎一致,小鼠就相當于“口袋大小的袖珍人”。
以人類(lèi)囊腫性纖維化病為例,該病屬單基因遺傳病,目前仍屬“不治之癥”。但科學(xué)家們培育出了患囊腫性纖維化病的小鼠,為針對這一疾病治療研究提供了動(dòng)物模型。有了這種小鼠,科學(xué)家們就可以大膽試用各種新療法,攻克該病的可能性大大增加?!】茖W(xué)家們在進(jìn)行工程學(xué)、材料物理研究中,經(jīng)常用計算機模型進(jìn)行研究,與此類(lèi)似,“基因敲除”小鼠成了活生生的“生物計算機”。它提供了人類(lèi)遺傳病研究的理想模型,在闡明人類(lèi)疾病的發(fā)生機理方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。有了這種“計算機”,人類(lèi)就很有可能順理成章地得到“運行結果”——有效的新療法。
胚胎干細胞研究終于獲得了世界最高科學(xué)獎的肯定,這讓科學(xué)家們看到了希望。由于提取人類(lèi)胚胎干細胞需要破壞早期胚胎,很多人權組織及宗教團體極力反對。美國政府也在重重壓力之下減少了這一領(lǐng)域的科研經(jīng)費,美國總統布什曾多次對干細胞法案說(shuō)“不”。美國人類(lèi)基因研究所的研究人員利勒·阿姆斯特朗樂(lè )觀(guān)地表示:“或許布什總統不會(huì )改變決定,但未來(lái)聯(lián)邦政府也許為胚胎干細胞研究設立專(zhuān)項基金?!?/p>
忘情工作
史密斯在學(xué)校只有一小間辦公室,而且與他的妻子合用。睡夢(mèng)中被瑞典卡羅林斯卡醫學(xué)院諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎評審委員會(huì )告知獲獎消息的電話(huà)鬧醒后幾個(gè)小時(shí),他又開(kāi)始日常工作。
一定程度上,對史密斯贏(yíng)得全球生理學(xué)和醫學(xué)界最高獎項,眾多同事似乎比他本人更為興奮,不時(shí)進(jìn)入他的辦公室,打斷他的工作,向他表示祝賀。醫學(xué)院副院長(cháng)埃塔·皮薩諾說(shuō),史密斯獲獎是一件可喜的事情。按照他的判斷,“毫無(wú)疑問(wèn),(史密斯的)這項研究工作將促成全新療法,適用于所有有著(zhù)基因緣由的疾病”。史密斯與美國猶他大學(xué)人體基因學(xué)和生物學(xué)教授馬里奧·卡佩基和英國加的夫大學(xué)哺乳動(dòng)物遺傳學(xué)教授馬丁·埃文斯一道,因開(kāi)創(chuàng )“基因靶向”技術(shù)而成為本年度諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎得主。
史密斯:“我的工作從來(lái)不是為了獲得諾貝爾獎……而是解決某個(gè)問(wèn)題,然后享受解決方案?!?/p>
整個(gè)8日上午,史密斯基本保持著(zhù)工作狀態(tài)?!∈访芩刮羧盏膶W(xué)生、現任美國威斯康星大學(xué)遺傳學(xué)教授邁克爾·伯特森感慨道:“首先,就風(fēng)格和教學(xué)方式而言,他(史密斯)是一名非常與眾不同的教師?!睋厣貞?,史密斯“講課絕對不用那種所謂‘標準模式’,所以,學(xué)生們對他的課程極為著(zhù)迷。你可以連續聽(tīng)他講課幾個(gè)小時(shí),而不會(huì )對他感到厭倦”。
當天下午,北卡羅來(lái)納大學(xué)校方在史密斯所在的癌癥研究中心舉辦一場(chǎng)招待會(huì ),以示對他獲獎的慶賀。會(huì )上,大家為史密斯歡呼和鼓掌。史密斯局促不安,不止一次要求大家停止鼓掌。
招待會(huì )前舉行的新聞發(fā)布會(huì )上,史密斯為自己的低調作出解釋?zhuān)骸拔也槐氐却ㄑ芯浚┌l(fā)現(得到認可)才感到高興?!?/p>
醫學(xué)夢(mèng)想
過(guò)去19年間,史密斯一直任職于北卡羅來(lái)納大學(xué)查珀爾希爾分校。北卡羅來(lái)納大學(xué)校長(cháng)詹姆斯·默澤評價(jià)道,“幾十年間,他(史密斯)以謙遜、幽默、創(chuàng )造力和發(fā)明熱誠,展示了學(xué)術(shù)研究和人文精神的最高境界”。
所謂“最高境界”,按照默澤的解釋?zhuān)鞘访芩乖谘芯亢徒虒W(xué)工作中身體力行,“以他的榜樣作用,讓數以百計的學(xué)生和同事懂得,如何以研究工作幫助這個(gè)世界”。
“基因靶向”技術(shù)以實(shí)驗鼠為施用對象,創(chuàng )制人體先天遺傳疾病或遺傳變異所致疾病的“模型”,提供開(kāi)發(fā)新療法的參照。
史密斯歷年從事的研究項目涉及帶有遺傳因素的高血壓等疾患。他說(shuō),“我總是希望有助于(治療)常見(jiàn)疾病,而不是罕見(jiàn)疾病,例子之一就是研究與高血壓相關(guān)的課題”。
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