追逐梦想
研究领域要契合个性
“我梦想着在蓝色海洋上远航,那样一定很浪漫,但我最终发现它(海洋学研究)完全不是这样。我的研究只是在海湾中测量石油污染的程度,最终我发觉自己根本不关心藻海的高度。”就这样,钱永健转而开始专注于一项看上去永远充满神秘色彩的领域:人类大脑,他因此获得了一个生理学博士。“你的科学领域应该完美地契合你个性的深处,在你的沮丧时期不可避免地到来时,这样的契合则为你提供了最本真的愉悦。”
如今,尽管钱永健在科学研究上硕果累累,他却丝毫不为任何赞许所动。对于科学界评价“他发明了多色莹光蛋白标记技术,为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命”,钱永健只是淡淡地说,“我只是制造工具的人。”但实际上,钱永健对于颜色的迷恋为细胞生物学和神经生物学带来了革命性的变革,让其他科学家们得以“走进”活细胞,并实时观测细胞分子的活动。
目前,钱永健是霍华德休斯医学研究所的研究员,他对荧光蛋白如何应用于神经生物学和癌症研究中兴趣浓厚,因为他的父亲正是被癌症夺取了生命。
“我父亲得的是胰腺癌,诊断出6个月后,他就去世了。这是一种可怕的癌症。” 他说,“我总是想在职业生涯中做一些与临床相关的事,如果可能,癌症是终极挑战。”对于癌症的诊断和治疗,钱永健十分关注。他和他的同事们已经造出了一种U型的缩氨酸分子——一种化学疗法药物。
化学世界的“发光体”
1994年,华裔美国科学家钱永健开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。
蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。
1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白、以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。1992年,普腊石拿到了GFP的基因,使得研究者的应用更加方便。
水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。(东方早报)(吴挺)
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