人类一直被一个问题困扰:我应该以何种方式度过一生?
2024年诺贝尔生理学或医学奖得主加里·鲁夫坎(GaryRuvkun)也不例外。年轻时,他做过嬉皮士,开着一辆面包车在美国西海岸流浪,尝试做过DJ、种过树,还穿越整个南美洲,到达“世界的尽头”,但如同很多刚毕业的年轻人一样,他依然找不到方向,迷惘、彷徨。
很偶然的机会,他在异国他乡一个俱乐部里翻到一本科学杂志,津津有味地看了一整天后,对科学的热爱突然觉醒了,并将其作为自己的终身志业。
鲁夫坎之后回到美国,开始了一项当时不被看好、几乎没有任何应用价值的研究,坐了10多年“冷板凳”,被称为“线虫怪人”。但是,他的发现揭开了关于生命的“隐藏奥秘”,改变了整个世界。
“斯普特尼克时代”长大的孩子
1952年,鲁夫坎出生在美国旧金山一个犹太人家庭,父亲是一名土木工程师,很注意培养儿子对大自然的好奇心和探索欲,母亲在50岁时才拿到大学学位,给儿子树立了坚韧不拔的榜样。
小鲁夫坎的科学梦始于1960年美国第一颗通信卫星“回声1号”的发射,当时,旧金山湾区的人们可以看到它在夜空中缓慢移动。
那是美苏开展激烈太空竞赛的年代,受到苏联率先发射第一颗卫星“斯普特尼克1号”的刺激,美国政府和民间都掀起了太空热。在鲁夫坎的童年回忆里,满是科学的痕迹:电视台播放的火箭发射视频、父亲送的望远镜、商店前台摆放着诺奖得主编写的百科全书……
鲁夫坎经常在图书馆花数小时时间阅读天文学书籍,还自己组装过望远镜。
10多岁时,他又爱上了无线电,自学了关于电路的知识,参加业余无线电爱好者聚会。鲁夫坎第一次感受到志同道合的人聚集在一起的情谊,从工人到科学家,都在这里分享自己的激情。
这种印象过于深刻,以至于多年以后第一次参加学术会议时,鲁夫坎的感受是:“这是一个业余爱好者的聚会。”
高中毕业后,鲁夫坎考上离家不远的加州大学伯克利分校,读和无线电相关的电气工程专业。
进入大学后,鲁夫坎很快抛弃了很有前途的电气工程专业,转而对物理学产生了兴趣。第二次世界大战已经结束20多年,但物理学,尤其是核物理专业,还是“科学之王”。
他感到那一次又一次的科学革命,远比电气工程更激动人心。
尽管热爱科学,鲁夫坎并没有按部就班走上研究之路,他的人生意外地被另一股时代洪流裹挟。
到世界尽头去
鲁夫坎入学的1969年,正值美国社会大动荡时期,政府深陷越战泥潭,经济面临滞胀,年轻人普遍意识到社会存在弊病,对现状不满。伯克利当时是嬉皮士运动的中心之一,受到时代热情感染,鲁夫坎参加了很多游行和示威活动,学会了用生鸡蛋涂抹眼睛、嘴巴和鼻子,以防止催泪瓦斯的伤害。
这群人被称为“垮掉的一代”。
临近毕业时,鲁夫坎为将来的职业发愁,他决心把自己对科学的爱好和社会公益结合起来。医生看起来符合这个条件。为此,他学了一些生物学课程,拿到生物物理学学位,但申请了10多家医学院研究生,都被拒绝。其中一个原因是他的成绩单惨不忍睹,这些学校怀疑他是不是真的想做医生。
找不到工作,也不清楚自己未来要做什么,鲁夫坎选择流浪。用当下流行的表达,是Gap一下。
尽管父母并不赞成,他还是开着一辆蓝白相间的道奇牌面包车,没有目的地沿着美国1号公路北上。
流浪期间总要生活。鲁夫坎面试过核电厂的工作,也尝试过在一家广播电台做DJ,最后他终于在俄勒冈州一家植树合作社找到工作。合作社由一群抱有乌托邦幻想的嬉皮士组成,他们想打破人们对嬉皮士懒惰的刻板印象,通过植树恢复俄勒冈州被破坏的生态。
接下来1年里,鲁夫坎种了5万棵树。工作很累,日子很苦,冬天很冷又经常下雨,很多人只能睡在帐篷里。鲁夫坎称自己“活得像个王子”,因为他有车,可以睡在里面。
后来,鲁夫坎和一个朋友相约去南美洲,目的地只有一个,就是南美洲最南端的火地群岛,那里被称为“世界的尽头”。没有钱,他们只能坐很脏的巴士旅行,睡1晚只需要1美元(当下约合7元人民币)的廉价旅馆。
抵达火地群岛,隔着海峡眺望南极洲后,鲁夫坎继续在南美洲游历。旅行带来的新鲜感很快消退,他开始思考自己之后做什么。
命运的转折就此到来。有一天,在玻利维亚一个美国人俱乐部,鲁夫坎找到一本《科学美国人》,这是一本著名的科普杂志,他看了一天一夜,觉得这是自己“一个月中最美好的一天”。鲁夫坎意识到自己对科学的热爱并不是心血来潮。他决定结束流浪生活,回美国从事科研,做一些有趣的研究。
电影大师黑泽明在自己最后一部作品《袅袅夕阳情》中,借剧中人物之口,对一群孩子讲道:“你们可以找一些自己真正喜欢的事情,找一些自己能铭记的事情。当你们找到后,你们要努力地把它铭记于心。那时,若你们要得到这宝藏,定要经过一番努力。若你们经过一番钻研,这会成为你们的终身志业,那是你们真正的宝藏。”
接下来半个世纪里,鲁夫坎努力把爱好“铭记于心”,哪怕为此坐了10多年“冷板凳”。
“线虫怪人”
回到美国的鲁夫坎先是当了一年核医学工作人员,然后申请到哈佛大学的研究生。他进入奥苏贝尔教授的实验室,学习当时大热的DNA重组技术,希望通过基因改造让植物具备固氮功能,以提高农作物产量,改善人们的生活,尤其是那些来自发展中国家的人们。
1982年博士毕业后,鲁夫坎进入麻省理工学院(MIT),跟随后来的诺奖得主罗伯特·霍维茨教授,研究更为前沿的动物发育遗传机制。
霍维茨教授介绍鲁夫坎研究一种名为“秀丽隐杆线虫”(下称“线虫”)的生物,这是一种1毫米长的蠕虫,后来成为像果蝇一样的模范研究样本。它几乎具备动物的所有器官,但只有不到1000个细胞,而且全身透明,非常适合观察。
鲁夫坎注意到两个特殊基因会影响线虫的发育时间,分别是lin-4和lin-14,但不清楚作用机制。
当时,研究线虫的科学家通常被称为“线虫怪人”,这项要一直和虫子打交道的研究在当时没有什么应用空间。在霍维茨的实验室,鲁夫坎遇到了和自己一样痴迷线虫的维克托·安布罗斯(VictorAmbros)。作为同样是“斯普特尼克时代”长大的孩子,安布罗斯从小对科学有着浓厚兴趣,他在MIT的本科入学申请上只写了6个字:“Iwanttobeascientist”(我想要成为一名科学家)。
志同道合的两人很快开始合作,尝试克隆lin-14基因。这在当时很新奇,也很难,通常要花数年时间,并尝试分离阻碍lin-14基因发挥作用的物质。
他们本来以为这种物质会是一种蛋白质,但惊讶地发现,它是一种全新的RNA,有22个核苷酸,而正常的RNA有超过200个核苷酸。这种非常短的RNA被称为微小RNA。
这是一项可能改变科学史的发现。生命密码存储在DNA里,DNA在细胞核内,DNA的指令由信使RNA带到细胞核外。细胞其他部分根据指令制造出各种蛋白质,完成细胞内的各项工作。这是当时所有生物学教科书里的内容。
微小RNA使上述过程更加复杂。它会附着在信使RNA上,关闭它携带的DNA指令,这导致的结果是,有些基因能表达,有些不能。
1993年,两人各自在国际医学顶级期刊《细胞》上发表了一篇论文,介绍这一发现。不幸的是,这两篇文章石沉大海,人类或其他动物体内并没有发现lin-4这种微小RNA,其他科学家以为这只是线虫特有的某种奇怪机制。
直到7年后,微小RNA才真正震撼世界。
不正确想法的意义
尽管看不到任何可能的应用场景,鲁夫坎还在继续研究微小RNA。
1999年,他在线虫体内发现另一种微小RNA,名为let-7。当时,人类基因组计划正在开展,抱着试一试的心态,他在人类基因数据库中搜索let-7基因,结果找到了对应的基因。
欣喜若狂的鲁夫坎立刻向世界各地的科学家索要不同动物的RNA,从海胆到蚯蚓,从果蝇到老鼠,每天都有新的联邦快递寄来不同生物的RNA样本。鲁夫坎不停地分析,并在其中发现let-7。
他发现,微小RNA在世界上所有动物体内普遍存在。相关研究2000年发表在《自然》杂志上,这彻底改变了人类的科学史。
微小RNA随即爆火,其他科学家研究了一系列微小RNA在细胞化学反应中的作用。仅人体内就有超过1000种微小RNA,它们可以改变生物体发育和成熟的方式,与包括癌症、心脏病在内的一系列疾病有关。
1993年,全世界只有2篇关于微小RNA的研究。如今,这个领域已经有超过15万篇论文。这一切的基础是鲁夫坎和安布罗斯的发现,他们完成了“从0到1”的创造性贡献。
荣誉潮水般涌来。鲁夫坎成为美国国家科学院院士,收获了包括拉斯科奖在内的一众大奖,直到这次获得诺奖,荣誉达到顶峰。
凭借热爱和坚持,50多年后,鲁夫坎找到了自己人生真正的宝藏。他依然对新事物充满热情。哈佛大学医学院的同事们都说他热爱各种想法,即使是坏想法也不例外。头脑风暴在他的实验室里是休息时的常规活动,任何奇怪的想法都会受到欢迎。
鲁夫坎认为,想法的意义不在于正确,而在于激发思考。他经常和学生就猜想是否准确打赌,大家提出想法,他会说:“好吧,赌3美元。”
工作之外,鲁夫坎的时间会用来陪妻子(她是一名研究女巫、吸血鬼和其他怪物的艺术史教授)、女儿(父母给她起了14个名字,每一个都有特殊的含义,其中最常用的一个是维多利亚),以及阅读其他学科书籍。他依然保留了嬉皮士时代的习惯,头发总是乱糟糟的,并定期参加当年一同植树的老朋友聚会。
在鲁夫坎看来,做科学家与流浪汉的生活并没有太大区别:“就像跳上一辆公共汽车,看看它去哪里。”
知音海外版(上半月)2024年11期