诺奖得主保罗·伯格:他发明了革命性的重组DNA技术,却主动要求约束它的使用
1926年6月30日,小保罗·伯格降生于纽约的一户皮草商人之家。尽管没有家族熏陶,在他上高中时,两本医学科学家的著作也使他产生了成为一名科学家的崇高理想。而将他理想种子催生出萌芽的,是他高中时期的一位管理员老师——索菲·沃尔夫女士。 尽管索菲老师的本职工作只是看管提供化学、物理和生物课程的库房,但她对年轻人非常亲切,并愿意为对科学感兴趣的孩子尽可能地提供帮助。不仅如此,她还组织了一个课后的科学俱乐部,以激发学生们的好奇心和创造力。在这个小小的俱乐部中,保罗开启了他最初的“探索”生涯。 通常,索菲老师并不会直接回答学生提出的问题,而是让他们自己通过各种方式寻找答案,这经常会使一个小问题扩展成一个小型的研究项目。这种通过实验解决问题所带来的满足感是一种非常令人陶醉的体验,这种快乐几乎令保罗上瘾。 这些小“课题”为保罗培养了好奇心和寻求解决方案的本能,这可能是索菲老师给保罗带来的一生中最宝贵的财富。后来,在保罗教授的自传中他表示:“随着时间的流逝,我学到的许多事实都被遗忘了,但我从未失去对探索的兴奋。” SAIXIANSHENG 机缘巧合开发重组DNA技术
年轻的保罗获得了进入宾夕法尼亚州立大学学习生物化学的机会,并于1948年获得了生物化学的本科学位。在大四时,他接触到了来自凯斯西储大学的许多有趣的科学论文,令他十分着迷。毕业后,他毫不犹豫地选择去这所大学继续攻读生物化学博士学位。保罗教授在自传中称,这是一个改变他职业生涯的“幸运选择”。 在那里,他成为了最早在体外证明叶酸和维生素B12辅因子参与了C1代谢过程的人之一。临近毕业时,他曾考虑过加入医药行业,但探索科学的快乐使他最终选择了成为一名纯粹的“科研人”。于是,在获得博士学位后,保罗选择在哥本哈根的细胞生理学研究所和圣路易斯的华盛顿大学做博士后工作,专注于研究酶,并成为了根据DNA和RNA分子上携带的密码破译蛋白质生物合成领域的领导者。 在圣路易斯工作了6年后,也就是1959年,保罗教授随着阿瑟·科恩伯格(Arthur Kornberg)教授搬到了斯坦福大学的医学中心,并帮助他建立了新的生物化学系。当初,就是阿瑟教授把毕业不久的保罗招募到华盛顿大学的,这位有眼光的科学家在1959年也因发现了DNA和RNA生物合成的机制获得了诺贝尔生理学或医学奖。
取得这项重大成果后,保罗教授的喜悦并未持续多久。 就在他想要进一步将这种重组DNA引入大肠杆菌和动物细胞时,他意识到这项技术可能会打开潘多拉的魔盒。如果携带着实验室中用于制造肿瘤的全新DNA的细菌一不小心泄露出去,并四处传播,那后果将不堪设想。 保罗教授在他的科研生涯中一直表示,“科学家必须对自己的所作所为负责”。 因此,作为重组DNA技术开发者的他,有责任将这项技术可能带来的负面影响降至最低。 于是,在其他研究人员沉浸在新技术的开发应用中时,保罗教授果断停止了进一步的实验,并利用实验中的休息时间将重点放在操纵基因(包括人类基因)引发的更大的伦理和公共卫生问题上。作为美国国家科学院重组DNA分子委员会主席,保罗教授在科学家和公众关于此类研究潜在局限性的讨论中发挥了极大的作用。 1973年,保罗教授与从事动物病毒研究的科学家就如何处理危险的病毒举行了第一次小型的阿西洛马(Asilomar)会议。两年后,规模更大的第二次阿西洛马会议召开了。这次会议的意义重大——此前,从未有科学家们聚集在一起为自己的研究制定法规过。 这个为期3天的会议汇集了来自世界各地大约150名顶尖的DNA研究人员,其中包括DNA双螺旋结构的共同发现者詹姆斯·沃森(James D. Watson)教授,只探讨一个问题——重组DNA技术的安全问题 。他们都想要安全地使用重组DNA技术,因此,必须制定一项指导方针来进行约束。 在这次会议上定下的工作原则随后便被政府监管机构采纳,美国国立卫生研究院发布了重组DNA研究的安全指南。 或许有人会认为保罗教授过于保守的作风会阻碍科学技术进步的速度,但了解他的人都知道,他只是一个具有高度责任感的人。在他实验室接受培训的莫奈尔化学感官中心(Monell Chemical Senses Center)的研究员罗伯特·马戈尔斯基(Robert Margolskee)在一封电子邮件中是这么对他进行评价的——“才智超群、专注的洞察力、驱动力,以及最高的道德标准”。
保罗·伯格教授接受诺奖采访。图片来源:诺贝尔奖官网
除了诺贝尔奖,保罗教授这一生获得的大小奖项不计其数:1959年获得礼来生物化学奖、1980年获得阿尔伯特·拉斯克基础医学研究奖、1983年获得国家科学奖章,2005年获得了由科学历史研究所和生物技术创新组织颁发的生物技术遗产奖、2008年获得了美国化学家学会金奖等等。这些奖项不仅表彰了他在基因剪接方面的开创性工作,同时也认可了他在教学、医学研究以及奠定技术伦理基础方面的工作。 在接受诺贝尔奖的采访时,他本人表示并不太喜欢人们赋予他的“基因工程之父”的头衔,他谦虚地说:“事实上我们只是迈出了第一步,而世界上更多聪明的科学家们都找到了使用重组DNA的新方法。” 今天,重组DNA技术成为了最重要的生物学甚至生物学以外的研究工具,因为它几乎影响了所有生物体的研究方式——植物、昆虫或其他任何生物。而如文章开头保罗教授之子对他的描述那样,保罗教授并不在乎名利。为了全人类科学家能自由展开研究,他终其一生没有为自己的任何一项技术申请过专利,尽管他知道这些技术可能价值上百亿美元。保罗教授称自己为科学的纯粹主义者,他说在他成长的岁月里,“你研究科学是因为你热爱它。”
探索的喜悦激励着保罗教授的整个职业生涯,他慷慨地花时间向无数人灌输这种喜悦,尤其是他的学生和孩子。他常与学生保持联系,告诉他们探索的乐趣并帮助他们获得作为科学家的独立性。“他教我如何成为一个更好的人,教会我宽容,并总是鼓励我追求我热爱的事情,”保罗教授之子约翰在一次采访中如是说。