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从“科学蠢材”到“诺贝尔奖得主”

时间:2022-10-17 20:25:22 来源:网友投稿

zoޛ)jm5]<Mv&gݢt|a}}t^vO_xi}?主任决定将这个位置提供给他。于是,格登从美国回到了英国,继续核移植的研究。

在格登之前,生物学家们都知道,哺乳动物都是由受精卵发育而来,在受孕之后的最初几天,组成胚胎的都是未成熟的细胞。这些细胞每一个都可以发育成成熟有机体中所有细胞类型的细胞。这种未成熟的细胞被称为“多能干细胞”。随着胚胎的发育,多能干细胞进一步形成神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞以及其他所有种类的细胞,这些细胞经过分化后,开始在机体内承担起特殊的机能。很长的一段时间里,人们普遍认为这一过程是单向的、不可逆的。换就话说,成熟之后的细胞,是不可能再回到未成熟、多能性的状态。

但格登却提出了自己的看法,他假设:这些细胞的基因组仍然包含着驱动它发育成机体所有不同类型的细胞所需的信息。1962年,格登在一项被诺奖评审委员会称之为“经典”的实验中,以美洲爪蟾的卵细胞为实验对象,取出卵细胞内一个不成熟的细胞核,以一个成熟的特化肠细胞所含细胞核取代,而改性后的卵细胞最终得以发育成为一个正常蝌蚪。这一实验,首次证实了已分化细胞可通核移植技术将其重新转化为具有多能性的细胞。1962年,格登在英国《胚胎学与实验形态学杂志》以“细胞的特化机能可以逆转”为题报告了这一实验。

格登的实验最终取得成功还得益于实验室的2个先天优势:一是实验室拥有可有效去除细胞核的紫外显微镜;二是菲施贝格的另一个学生已发现了可作为爪蟾遗传标记物的基因突变,这将很容易区别发育后代细胞核来自供体还是自身细胞核去除不彻底引起。基于这2个原因,接下来的实验格登选择肠上皮细胞作为核移植实验的供体。格登从带有遗传标记物的非洲爪蟾肠上皮细胞中取出细胞核,然后移植到正常爪蟾的去核卵细胞中,在随后发育的胚胎中鉴定出了遗传标记物,一方面证明了核移植的成功,另一方面也证实了已分化的肠上皮细胞核仍有指导胚胎发育的能力,并没有发生遗传物质不可逆的改变。

这一里程碑式的重大发现曾经遭到许多人的怀疑,不少科学家认为这完全不可能。但在重复实验的验证下,该结果最终被接受并引发了密集的研究,最终导致了哺乳动物的克隆。

1966年,格登的核移植实验又往前迈出了坚实的一步。他从蝌蚪肠细胞核进行核移植后,获得了完全发育成熟且可繁殖后代的爪蟾。这些细胞核可产生健康动物且可产生后代的结果证明:完全分化的细胞核拥有真正意义上的全能性,可指导所有类型细胞的形成。此后的1997年,苏格兰罗斯林研究所的科研人员伊恩·维尔穆特(1an Wilmut)和基思·坎贝尔(Keith Campbell) ,通过类似的体细胞核转移技术,成功克隆出“多莉”(Dolly)羊,且“多莉”也顺利产下了后代。从而证明成年体细胞也拥有全能性,并印证了格登的发现。

1971年,格登转往牛津大学的最大对手剑桥大学。当年,剑桥大学医学研究理事会为格登及同事,在分子生物学实验室提供了一层楼进行分子胚胎学的研究,此时格登担任研究教授。1983年,格登进入剑桥大学动物系,担任细胞生物学讲座教授和细胞生物学部的主任。1989年。格登进入剑桥大学很有名望的韦尔科姆细胞生物学和癌症研究所(Wellcome/CRC),并一直担任主席至2001年。2004年,剑桥大学为纪念格登的贡献,将格登所在的研究所改名为格登研究所。

老当益壮,79岁高龄仍坚持全职工作

从20世纪70年代开始,格登主要研究分子生物学的机制和细胞核重编程的机制,格登对分子胚胎学领域的贡献几乎跨越了半个世纪,为推动该领域的发展做出了许多奠基性贡献,这些贡献覆盖了该领域许多激动人心的重大进展,因此被誉为“动物细胞核移植和克隆研究领域的先驱”。

格登是一个非常亲和、朴实的人,像他这样的著名科学家,通常到了这个年纪和阶段,精力会更多放在教学和著书上,很少有人还会亲自动手做实验。而79岁高龄的格登教授,时至今日仍经常在实验室里工作很长时间。格登曾经每天早上开着破车送实验样本给学生做实验。每周五在做完实验以后,他会和学生们一起喝啤酒。在被通知获得诺贝尔奖时,他还在实验室工作。一名英国记者曾试图联系格登进行连线采访,但格登的实验室答复称:“格登正在工作,请不要打扰他。”

格登介绍说,自己最先得知获得诺贝尔奖的消息还是来自一家意大利媒体打来的电话,当时是8日早晨7时30分左右,他身在实验室,电话另一头要他谈谈自己的反应。不过,格登认为他们的消息并不一定准确。一个小时以后,格登接到了来自瑞典文学院的电话,告诉他获得了诺贝尔医学奖。一开始,格登依然怀疑是朋友或同事故意假装瑞典口音跟他开玩笑,直到最后才确认获奖的消息。

格登将和另一名获奖者日本人山中伸弥平分800万瑞典克朗(约合114万美元)奖金。对于这笔奖金,格登表示自己可能将奖金拨给他此前设立的一个基金,用于资助一些攻读博士学位的学生。

(作者单位:淮南联合大学)

人物简介

约翰.格登(John Gurdon)

英国剑桥大学格登研究所所长,2012年诺贝尔生理学或医学奖得主。1971年,格登当选为英国皇家学会会员,此外还是欧洲科学院院士以及美国科学院、美国艺术与科学院、美国哲学学会、法国科学院、比利时皇家科学院、伦巴第(Lombardy)科学院等的外籍院士,1995年还被授予爵位。格登重大的科学发现为他获得了许多重大奖励,如比利时科学院的布拉奇特奖(AlbertBrachetPrize)(1968年)、英国动物学会科学奖章(1968年)、英国Feldberg基金会奖章(1975年)、德国保罗·埃尔利希一路德维希·达姆施豢特奖(Paul Ehrlich Ludwig Darmstaedter Prize)(1977年)、生物化学学会西巴奖章(Ciba)(1980年)、国际发育生物学学会的哈里森奖(RossHarrisonPrize)(1985年)、英国皇家奖章(1985年)、以色列沃尔夫医学奖(WolfPrizeinMedicine)(1989年)、发育生物学会授予的康克林奖章(ConklinMedal)(2001)和美国拉斯克基础医学奖(AlbertLaskerBasicMedicalResearchAward)(2009年)等。随着核移植和细胞重编程领域研究深入和重要性的体现,格登终于摘取2012年诺贝尔生理学或医学奖桂冠。

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