王江山

人物小傳

約翰·伯特蘭·格登（1933年10月2日—），英國發(fā)育生物學(xué)家。他以在細(xì)胞核移植和克隆方面的開創(chuàng)性研究而著稱。2012年，他因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

癡迷“蛻變”的少年

諾貝爾委員會宣布約翰·格登獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)后，約翰-格登在倫敦與記者交談

1933年10月2日，約翰·格登出生于英格蘭迪彭霍爾的一個(gè)富裕家庭，他的家人都熱衷于公益事業(yè)和志愿服務(wù)，這開闊了約翰·格登的視野。約翰·格登家周圍是田野和池塘，父母在家中的花園里給他留了一小塊地，讓他自己種各種感興趣的東西。七八歲的時(shí)候，約翰·格登就開始收集和研究植物和野生動物。當(dāng)他在荒野漫步時(shí)，詫異于一粒小小的種子能變成高大的植物;當(dāng)他趴在池塘邊觀察蛙卵時(shí)，對黑色蝌蚪變成青蛙的過程感到驚奇;當(dāng)他追逐蝴蝶時(shí)，又對由丑陋幼蟲化為美麗蝴蝶的蛻變?nèi)f分著迷。約翰·格登認(rèn)為，一個(gè)人在年輕時(shí)不斷追問某一現(xiàn)象為何發(fā)生是一個(gè)好習(xí)慣，因?yàn)榕d趣是最重要的。

13歲那年，約翰·格登進(jìn)入著名的伊頓公學(xué)讀書，在那里他仍保持著對動植物的興趣。剛?cè)雽W(xué)時(shí)他曾受到年長男孩的欺負(fù)，但他在壁球場上奮力拼搏，最終成為球隊(duì)隊(duì)長，給那些欺辱他的人以漂亮的反擊。在學(xué)業(yè)上，約翰·格登可就沒那么幸運(yùn)了：他遇到了一位糟糕的老師。那時(shí)約翰·格登喜歡養(yǎng)毛毛蟲，而這位老師對此很厭惡，加上約翰·格登曾在課堂上指出過他的錯(cuò)誤，因此老師更加惱火。約翰·格登自認(rèn)為是一個(gè)閱讀和記錄能力較差的人，而這位老師卻總是讓他們做筆記。就這樣，從來不做筆記的約翰·格登考試失敗了，在250個(gè)男生中排在最后，就連他后來從事了一生的生物學(xué)也考了墊底。老師在他的評價(jià)表上寫道：他非常愚蠢，沒有從事科學(xué)事業(yè)的天賦。

面對這樣的打擊，約翰·格登甚至都有些懷疑自己，而幸好此時(shí)母親一直在鼓勵(lì)他。之后，約翰·格登離開學(xué)校，花了一年時(shí)間死記硬背他在伊頓公學(xué)時(shí)錯(cuò)過的物理、化學(xué)和生物學(xué)知識。為了通過大學(xué)考試，思維天馬行空、崇尚自由的約翰·格登不得不忍受這種填鴨式補(bǔ)習(xí)。幸運(yùn)的是，他最后成功被牛津大學(xué)動物學(xué)專業(yè)錄取了。

左：20世紀(jì)60年代，約翰·格登（右）和家人在一起 右：1971年，在劍橋大學(xué)的約翰·格登

爭議領(lǐng)域的闖入者

在牛津，約翰·格登終于可以從事自己最感興趣的科學(xué)了。他仍喜歡在戶外尋找靈感，寒冷三月的某一天，他在牛津大學(xué)的威瑟姆森林里發(fā)現(xiàn)了一種不為人知的昆蟲，因此在完成動物學(xué)本科學(xué)業(yè)后，他希望繼續(xù)研究鱗翅目昆蟲，所以就提交了昆蟲學(xué)博士學(xué)位申請，但卻被拒絕了。

失望的約翰·格登只好另謀出路，他仔細(xì)梳理了自己的研究興趣，最終把目光投向了發(fā)育生物學(xué)。后來他被錄取為邁克爾·菲什伯格（Michael Fischberg）教授的博士。菲什伯格是一個(gè)尊重學(xué)生思想的導(dǎo)師，他總是鼓勵(lì)約翰·格登：“你可以嘗試任何你能想到的、可能奏效的方法。瞄準(zhǔn)目標(biāo)，堅(jiān)持不懈?！?p>

1980，約翰·格登（后排右二）和英國劍橋大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的格登小組

那時(shí)發(fā)育生物學(xué)有個(gè)很重要的問題：構(gòu)成一個(gè)特定器官和組織的特定細(xì)胞是否只包含該特定器官和組織的遺傳信息？之前有人認(rèn)為，一旦細(xì)胞分化成不同的類型，它們就不再包含完整的基因組。這是一個(gè)有很多爭議的學(xué)術(shù)領(lǐng)域。

菲什伯格教授鼓勵(lì)約翰·格登通過對爪蟾進(jìn)行細(xì)胞核移植來進(jìn)一步探索這個(gè)問題。約翰·格登的首次嘗試失敗了，他甚至無法從爪蟾的卵細(xì)胞中移除原始細(xì)胞核。但約翰·格登沒有氣餒，他仍堅(jiān)持測試，直到找到一種正確的紫外線頻率：它能使細(xì)胞壁變得柔軟，從而易于插入新的細(xì)胞核。1958年，他已經(jīng)能用移植細(xì)胞核的卵細(xì)胞培育出成熟的青蛙，但他還沒有確鑿的證據(jù)證明：從改變的卵子中誕生的青蛙是新細(xì)胞核的產(chǎn)物，而不是舊細(xì)胞核的產(chǎn)物。約翰·格登繼續(xù)他的研究，他假設(shè)一個(gè)特殊細(xì)胞的細(xì)胞核包含完整的基因組，可惜當(dāng)時(shí)這一觀點(diǎn)并沒有被國際社會的生物學(xué)家所接受。

1960年，約翰·格登獲得博士學(xué)位，后來去了加州理工學(xué)院做博士后，在那里他的老師僅比他大三歲，卻已經(jīng)是青年才俊，可約翰·格登卻沒有什么建樹，甚至難以找到工作。他去哥倫比亞大學(xué)應(yīng)聘時(shí)，校長竟說：“謝謝你的到來，但恐怕我們不能給你提供工作。但請告訴你的老師，只要他一拿起電話，我們就有一個(gè)教授職位在等著他?！?/p>

經(jīng)歷了這么多打擊，約翰·格登仍沒有放棄，他克服種種困難，只為繼續(xù)留在自己感興趣的領(lǐng)域。功夫不負(fù)有心人，后來他在自己的母?！＝虼髮W(xué)的動物學(xué)系獲得了一個(gè)職位;1971年，他又來到劍橋大學(xué)分子生物學(xué)MRC實(shí)驗(yàn)室工作。

成為克隆教父

2012年12月10日，瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫在諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上向約翰·格登頒發(fā)證書和獎(jiǎng)?wù)?/p>

早在1880年，人們就設(shè)想過這樣一種實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一種類型的細(xì)胞中，這樣就可以確定細(xì)胞核中所包含的遺傳信息是否與所在細(xì)胞的類型有關(guān)。最好的實(shí)驗(yàn)方法是利用卵子，因?yàn)樗且粋€(gè)大細(xì)胞，把細(xì)胞核放進(jìn)卵子或者從卵子中提取染色體會更容易。1962年，約翰·格登從一只青蛙身上取出受精卵的細(xì)胞核，并用從蝌蚪腸道中取出的細(xì)胞核替換了它。這個(gè)經(jīng)過改造的卵細(xì)胞后來長成了一只新的青蛙，這證明了成熟的細(xì)胞仍然含有形成所有類型細(xì)胞所需的遺傳信息。

為了證明新青蛙是供體蝌蚪的后代，約翰·格登又利用具有明顯突變的深色青蛙和一個(gè)有白化病的蝌蚪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果培育出了白化病的青蛙后代，深色青蛙和它的白化病后代的照片震撼了科學(xué)界，英國生物學(xué)家J.B.S.霍爾丹（J.B.S.Haldane）首次使用“克隆”一詞形容了這一過程。

約翰·格登當(dāng)時(shí)用于核轉(zhuǎn)移的工具和技術(shù)至今仍在使用。他的重復(fù)實(shí)驗(yàn)最終證明：生物體內(nèi)任何細(xì)胞的細(xì)胞核都包含該生物的全部基因信息。這一觀點(diǎn)為后續(xù)的細(xì)胞替代和干細(xì)胞治療研究奠定了基礎(chǔ)。2012年，約翰·格登因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

生命不息，奮斗不止

約翰·格登和幾位發(fā)育生物學(xué)家和癌癥生物學(xué)家一起成立了威康信托基金會（Wellcome Trust）和癌癥與發(fā)育生物學(xué)研究所。研究所的研究方向就像硬幣的兩面：發(fā)育生物學(xué)關(guān)注細(xì)胞如何獲得和維持它們的正常功能，而癌癥研究則關(guān)注細(xì)胞脫離正常控制的結(jié)果。約翰·格登在工作中經(jīng)常鼓勵(lì)年輕人：“找到你感興趣的東西，然后去追求它。它是什么并不重要，但不要被他人推向你認(rèn)為無聊和無用的方向?！?/p>

隨著約翰·格登研究的重要性越來越為人所知，他被授予了諸多獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)：1984年的威廉·巴特·哈迪獎(jiǎng)，1985年的皇家獎(jiǎng)?wù)拢?987年的國際生物學(xué)獎(jiǎng)，1989年的沃爾夫醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1995年，英國女王伊麗莎白二世授予約翰·格登爵士爵位，以表彰他對英國科學(xué)的貢獻(xiàn);2009年他又獲得阿爾伯特·拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)，等等。

2003年7月，約翰·格登在英國癌癥研究所工作

多年來，約翰·格登和他的同事們繼續(xù)對爪蟾進(jìn)行研究，利用其卵和卵母細(xì)胞來研究蛋白質(zhì)編碼的RNA分子。約翰·格登最近的研究集中在分析細(xì)胞分化過程中涉及的細(xì)胞間信號因子，闡明移植實(shí)驗(yàn)中涉及細(xì)胞核重新編程的機(jī)制，包括組蛋白變異、移植DNA去甲基化作用等。

幾十年間，約翰·格登開創(chuàng)的技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、園藝業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域，如用基因療法治療會導(dǎo)致失明的遺傳性疾病，用克隆技術(shù)選育遺傳性質(zhì)穩(wěn)定的品種等。如今，約翰·格登仍在劍橋大學(xué)繼續(xù)他的研究，雖然已到耄耋之年，他卻還沒有退休的計(jì)劃。約翰·格登在采訪中說：“我一直認(rèn)為，推進(jìn)人類知識的發(fā)展，看看自己能為此做些什么，是一件令人著迷的事情?！?/p>