王江山 王敘
放射免疫分析法(RIA)是一項(xiàng)突破性的技術(shù),它是激素研究領(lǐng)域一次真正的革命,“她的方法和對(duì)其做出的修改,使他們的勝利之旅不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了她自己的研究范圍,還深入了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的廣闊領(lǐng)域”。
1921年7月19日,羅莎琳出生在紐約市南布朗克斯區(qū)。被家庭和時(shí)代所困,羅莎琳的父母都沒(méi)受過(guò)任何正規(guī)教育,甚至連小學(xué)都沒(méi)上過(guò)。即便如此,這家人卻有著對(duì)教育的渴望—夫婦二人經(jīng)常帶羅莎琳和她的哥哥亞歷山大去公共圖書館,給孩子灌輸讀書和寫作的沖動(dòng),還希望兩人都考上大學(xué)。
在這樣的支持下,羅莎琳得以進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)。她在童年時(shí)期就表現(xiàn)出了對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)的興趣和天賦。八歲那年,羅莎琳對(duì)父母表示,自己想成為一名科學(xué)家。那時(shí)她還不知道,這個(gè)與當(dāng)時(shí)世俗習(xí)慣相違背的愿望,真的會(huì)在多年后得以實(shí)現(xiàn)—雖然她會(huì)經(jīng)歷許多艱辛。
以優(yōu)異的成績(jī)從沃爾頓高中畢業(yè)后,羅莎琳進(jìn)入了紐約市的亨特女子學(xué)院(后并入紐約城市大學(xué)),這所學(xué)??梢詾榧~約市居民免除學(xué)費(fèi),多少緩解了她的家庭的資金壓力。1941年,20歲的她以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)于亨特學(xué)院的物理專業(yè)。
羅莎琳想繼續(xù)學(xué)業(yè),可在那個(gè)時(shí)代,幾乎沒(méi)有學(xué)校會(huì)為女性提供獎(jiǎng)學(xué)金。而她的家人,也不再像她幼年時(shí)那樣鼓勵(lì)她一直讀書。多年后,她在演講時(shí)說(shuō)道:“我很高興能在科學(xué)上有所成就。我的家人則更‘實(shí)際一些,他們認(rèn)為我最理想的工作是當(dāng)一名小學(xué)教師?!?/p>
幸而她的導(dǎo)師看到了她的天賦,用居里夫人的例子鼓勵(lì)她繼續(xù)深造。羅莎琳受此鼓舞,決心繼續(xù)求學(xué)。但不久后,她便遭遇了人生中的第一個(gè)打擊:作為女性,她被錄取為研究生的機(jī)會(huì)極為渺茫。她只好采取迂回的戰(zhàn)術(shù)—學(xué)會(huì)了打字,為哥倫比亞大學(xué)內(nèi)外科醫(yī)師學(xué)院的頂尖生物化學(xué)家魯?shù)婪颉ど岫骱D雒貢?。為了保證自己有學(xué)可上,后來(lái)她又找了另一份工作:給哥倫比亞大學(xué)的另一位生物化學(xué)家邁克爾·海德伯格當(dāng)助理。她經(jīng)常跟著兩位科學(xué)家到大學(xué)課堂上,記錄課堂內(nèi)容,這兩份工作使她獲得了免費(fèi)上課的機(jī)會(huì)。
不久之后,第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)入了高潮,學(xué)校里的男教師們不得已離開了他們的大學(xué)職位,應(yīng)征入伍。這些空出來(lái)的職位為女性提供了更多的教學(xué)機(jī)會(huì)。1941年,伊利諾伊大學(xué)香檳分校的物理系向羅莎琳伸出了橄欖枝,她終于如愿以償?shù)卦谝晾Z伊大學(xué)工程學(xué)院獲得了攻讀物理學(xué)研究生的機(jī)會(huì),還獲得了助教獎(jiǎng)學(xué)金。那時(shí)學(xué)院有400名教師和助教,她是唯一的女性。
1947年,羅莎琳開始與退伍軍人管理局(Veterans Administration, VA)長(zhǎng)期合作,成為布朗克斯區(qū)退伍軍人醫(yī)院的顧問(wèn)。退伍軍人事務(wù)部想要建立研究項(xiàng)目來(lái)探索放射性物質(zhì)的醫(yī)學(xué)用途,而她將注定在這一領(lǐng)域大放異彩。
1950年秋,羅莎琳裝備了一個(gè)放射性同位素實(shí)驗(yàn)室,并決定離開教學(xué),全職專注于研究。在那里羅莎琳遇見(jiàn)了她的長(zhǎng)期研究伙伴—內(nèi)科醫(yī)生所羅門·伯爾森。他們共同發(fā)現(xiàn)了使用放射性同位素測(cè)量血液、研究碘代謝和診斷甲狀腺疾病的新方法,后來(lái)他們決定將這種方法用于對(duì)激素的研究。
羅莎琳和伯爾森使用放射性同位素作為標(biāo)記和標(biāo)簽,用于研究胰島素。特定的放射性原子在生物材料中很少見(jiàn),所以這些原子可以被用來(lái)標(biāo)記更大的分子,這樣它們就可以在體內(nèi)被追蹤。他們用放射性碘(I-131)標(biāo)記胰島素,以此來(lái)監(jiān)測(cè)人體從循環(huán)血液中取出胰島素的速度。
他們發(fā)現(xiàn),受胰島素治療的糖尿病患者血液中的球蛋白(血清蛋白)與放射性胰島素結(jié)合后產(chǎn)生了免疫反應(yīng),這種防御機(jī)制降低了胰島素從體內(nèi)排出的速度。因此注射胰島素可以使患者免疫,從而產(chǎn)生胰島素結(jié)合抗體,使胰島素分子保持在血液中。他們將研究結(jié)果提交給《科學(xué)》和《臨床研究雜志》(JCI),然而兩個(gè)期刊都拒絕了這篇論文。因?yàn)樵?0世紀(jì)50年代,主流學(xué)說(shuō)認(rèn)為免疫系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別像蛋白質(zhì)分子這樣小的實(shí)體,人們都覺(jué)得胰島素還不足以誘導(dǎo)抗體的產(chǎn)生。編輯甚至批評(píng)他們使用“胰島素抗體”這個(gè)詞,羅莎琳和伯爾森思前想后,不愿放棄來(lái)之不易的研究成果,就把“抗體”這個(gè)詞改成了“胰島素球蛋白結(jié)合”,沒(méi)想到只是命名上的差別,就讓JCI重新審視了這項(xiàng)研究,1956年,論文如期發(fā)表。
雖然經(jīng)歷了這個(gè)小插曲,羅莎琳和伯爾森還是堅(jiān)持不懈地繼續(xù)研究。他們獲得了一個(gè)額外的重要發(fā)現(xiàn):即使在低到難以置信的低濃度物質(zhì)中,放射性同位素技術(shù)的測(cè)量也極為靈敏。1959年,羅莎琳和伯爾森將這種用放射同位素法研究抗原與抗體主要反應(yīng)的方法命名為放射免疫分析法(RIA)。
1960年,他們又發(fā)表了一份改良的RIA方法的詳細(xì)報(bào)告。那時(shí)RIA還處于起步階段,反對(duì)者眾多,但羅莎琳和伯爾森不厭其煩地發(fā)表解釋,吸引更多人關(guān)注它。
RIA是一項(xiàng)突破性的技術(shù),利用放射性同位素能快速精確地測(cè)量激素、維生素、病毒、酶、藥物和數(shù)百種其他物質(zhì)的濃度。這項(xiàng)技術(shù)非常敏感,它甚至能在近100千米深的水中探測(cè)到一茶匙的糖。由于羅莎琳的工作,許多疾病可以被診斷、治療或檢測(cè),比如用人類生長(zhǎng)激素治療患有侏儒癥的兒童;對(duì)新生兒進(jìn)行檢查,以防止發(fā)育遲緩;對(duì)血庫(kù)進(jìn)行疾病篩查;對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行藥物濫用測(cè)試……RIA還可以用來(lái)測(cè)量在生物體內(nèi)和體外(如病毒、藥物和激素)的液體中大量存在的物質(zhì)。
1972年,伯爾森去世了,盡管他在去世前幾年減少了他的研究活動(dòng),但他和羅莎琳的合作關(guān)系一直持續(xù)到他生命的最后一刻。5年后,羅莎琳因與伯爾森一起發(fā)明并改進(jìn)了RIA而獲得了諾貝爾獎(jiǎng),成為第二個(gè)獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的女性。伯爾森卻沒(méi)能和她一同登上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。為了表示敬意,羅莎琳?qǐng)?jiān)持把他們的工作場(chǎng)所改名為所羅門·伯爾森研究實(shí)驗(yàn)室。