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为科学造工具的人

2009-06-04

科学启蒙 2009年5期
关键词:科学家工具荧光

晓 小

本期人物:钱永健

科学语录:我就是个造工具的人。

2008年度的诺贝尔化学奖是由三位科学家共享的,其中有一位是美籍华裔科学家,他的名字叫钱永健。帮助这三位科学家获奖的是能发出鲜艳绿光的绿色荧光蛋白,而钱永健的贡献在于改造绿色荧光蛋白,使它成为当今生物学

和医学研究中使用最广泛的工具之一。

家学渊源

钱永健1952年出生在美国纽约,父亲是机械工程师,舅舅则在麻省理工学院当工程学教授。由于儿时患有哮喘,他不得不尽量避免室外运动,因此经常花上数小时在地下实验室内做化学实验解闷,自制火药曾不小心烧坏自家的乒乓球台。

16岁那年,凭借对金属如何与硫氰酸盐结合的研究,钱永健获得“西屋科学天才奖”。这项比赛是美国历史最久、最具声望的科学竞赛之一,参赛者以高中生为主,又称“少年诺贝尔奖”。

1972年,钱永健获得哈佛大学化学和物理学士学位后,前往英国剑桥大学深造。在那里,他为追踪细胞内钙含量水平发明出一种更好的染料。制造工具的天赋初露峥嵘。

兴趣多变

钱永健的科研哲学是快乐科研。他说:“你的科研方向应满足你的个性需求,为你的内心提供快乐,这样才能安然度过在科研中难以避免的挫折期。”

就读剑桥期间,钱永健感到对化学失去了兴趣,他想做更富有戏剧性的工作。一开始,他尝试分子生物学,然后,他又转行研究海洋学。很快他对海洋学也失去了兴趣,最后,钱永健获得生理学博士学位,研究方向是大脑。

可是在钱永健获得博士学位时,神经科学刚起步,研究方法往往“简单粗暴”,结果也似是而非。譬如,当时要检测大脑神经元的活动,医生会在病人头骨上打洞,把线直接连到大脑中。看到这种状况,喜欢造工具、把复杂事情简单化的钱永健开始琢磨。他最终回到了自己的起点,即对化学的研究上。

多色荧光

在凭借绿色荧光蛋白分享2008年度诺贝尔化学奖的三人中,钱永健走出的是“最后一步”。最初发现并从水母体内分离绿色荧光蛋白的是日本海洋生物学家下村修,而美国生物学家沙尔菲指出,绿色荧光蛋白的发光特性在生物示踪方面有极高价值,但是如何实现这一价值,则是由钱永健来完成的。

钱永健不但找到了让绿色荧光蛋白发光更强烈、时间更久的办法,还改变了绿色荧光蛋白基因的氨基酸排序,造出能发出不同颜色的荧光蛋白,比如樱桃色、草莓色、橘子色、番茄色、哈密瓜色等等。

“我一直就喜欢颜色,”钱永健说,“颜色让工作更有趣,能让你做更长时间。尤其是在比较挫折的时候更有帮助。要是我是个色盲,我一定不会做这行。”

钱永健的这种偏好帮了研究人员大忙。有了不同颜色的荧光蛋白,可以同时观察多种细胞反应。钱永健没有止步于此,他继而研发了能随着酸度、钙水平等环境变化变色的荧光蛋白以及与其他颜色荧光蛋白相互作用后会产生新颜色的荧光蛋白。从此钱永健真正将绿色荧光蛋白变成了一个有用的工具。

作为华裔科学家,钱永健希望他获奖可以激励中国年轻人,“当然,我希望各个国家的年轻人都能受到激励,但我知道,中国人对此会尤感骄傲”。

(责任编辑:阳晓婷)

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