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彼得 · 阿格雷和水通道的故事

已有 9816 次阅读 2010-6-29 22:53 |个人分类:人物纪事|系统分类:人物纪事| 科学, 诺贝尔奖, 兴趣, 水通道蛋白, 阿格雷

“即使上不了好大学,你也没有失败”

    彼得 · 阿格雷(Peter Agre)与罗德里克 · 麦克肯侬(Roderick MacKinnon)分享2003年诺贝尔化学奖后,于20042月应邀回到他阔别37年的母校,位于明尼苏达州首府明尼安纳波里的罗斯福高中学。他没有鼓动中学生们去考一个“名校”,而是告诫他们:“即使上不了好大学,你也没有失败”,他说:“科学研究是我的乐趣,是能令我兴奋的事情,因为有永远无法预期的答案在前面… … ”。他的科学兴趣源于他当化学教授的父亲;他还提到两次诺贝尔化学奖得主鲍林。鲍林曾在他家住过,对他的事业有很大的触动。

       37年前,他的一次化学考试得了“D”。阿格雷的化学老师,现年74岁的小詹姆斯 · 索顿说,他也许真的聪颖过人,但他不把他的聪明劲儿派上用场;他就是一普通年轻人,做实验时从不做记录,常常把事情搞得一团糟。对于其他人来说,也许会把这件事掩盖起来,而他并不介意取笑自己反而津津乐道把这事当成应引以为戒的教训。他认为做科学,勤奋工作,好奇心和运气是更重要的。

     阿格雷70年代在霍普金斯大学的导师之一,医学院泌尿外科学系的唐 · 科非教授说,他是一个诚实、谦卑、有热情的人。谈到他那个很让人没面子的“D”时,阿格雷说:你没有必要非得“ABC 或进哈佛不可,但你必须有进取心,有目标并且身体力行去做。

     他说:“科学工作就是去冒险历险。当有一天深夜,你非常兴奋地想回到实验室去,不是因为:天哪,我就要有8篇论文了,我可以击败我的竞争对手升教授了!”而是因为你这么做本身就是你的爱好。“我喜欢我行我素,所以我高中时读书不专心。”后来他从罗斯福高中辍学,但继续上夜校取得高中文凭,后入明尼苏达州奥斯博格学院获得三年制的化学学位。

     以他富有幽默感的个性,阿格雷很低调地谈到他如何被录取霍普金斯大学。他被录取是因为当时霍普金斯有一个给明尼苏达挪威移民的配额。那时他和著名的癌症专家伯特 · 维格斯坦 (Bert Vogelstein) 是班级中“最糟糕”的学生。

     但是他的同学和教授认为他是很聪明并富有热情的学生。毕业后,他本来想行医,但他对他室友所在的实验室有了解后,对科研发生了兴趣。那个实验室很有“活力”,有来自西班牙的“革命者”、巴勒斯坦的“难民”、保守的犹太人和意大利“演员”;他们成了亲密的朋友。

     当时,阿格雷对全球性健康问题感兴趣,他就决定纯化引起“旅行者痢疾”的大肠杆菌。他也不问问那个实验室老板、现在杜克大学的佩德罗 · 寇特卡沙斯教授同意与否,就先干了起来。那个实验室很大,教授并不介意。不过因为结果不系统,阿格雷从未发表它他的研究成果。在霍普金斯和克利夫兰的Case West Reserve 大学完成医生见习期后,他去了北卡罗来纳大学做博士后。

       1981年阿格雷回到霍普金斯,当上了细胞生物学系的助理研究员。他这样做不是想得到一个终生职位,因为对于大多数人来说,他重返霍普金斯反而是事业上的倒退;他没有终生职位的保证。他卖掉他在北卡罗来纳的房子,接受一个年薪才25000美元的职位,而那时他的很多同班同学已经开始当私人执业医生;没有人会象他这么“傻”干。

     阿格雷太富冒险精神,他曾从上千英里外的明尼安纳波里骑自行车来到巴尔的摩,并只身周游世界,呆在养尊处优的北卡罗来纳教会山真不适合他。他的合作者本内特教授说:“他有一种无人能比的特质,把人生目标、个人奉献和科学活动绝好地融合起来”。

     对于阿格雷,他认为这样做是一个实在的步骤去接受更多的历练。他希望有了这些经历后再回到北卡罗来纳。但是,不久他在霍普金斯被晋升为助理教授,开始一边行医一边做研究。

         1993年他主导一个新的细胞和分子医学研究生项目,从事更多的水通道蛋白基础研究及在各种疾病中的作用。“我就像在糖果店的孩子”,“你知道,许多人没有机会既工作又消闲,而我就是这样的幸运儿”;对于他工作就是消闲。他有一个幸福的家庭,当幼儿教师的妻子玛丽和四个孩子。他的家庭生活充满喜乐;被宣布获奖当天,记者问他晚上如何庆祝,他说:“和妻子、女儿共享晚餐,刷碗、溜狗。”

发现水通道蛋白

     水通道蛋白是一个非同寻常的发现;因为水通道是水进出细胞的关键,许多生理过程涉及体液的流动,例如出汗、排尿、发炎红肿以及流泪等等。水通道蛋白的功能使我们在炎热的夏天浓缩尿液而不致发生脱水,也能让我们在饥饿时把储存在脂肪组织的水释放出来。200312月,诺贝尔奖化学委员会主席本特 · 诺登这样评价:阿格雷的发现与生命有密不可分的关系,水通道蛋白是一个决定性的发现,它为人类打开一个新的领域,去研究细菌、哺乳动物和植物水通道的生物学、生理学和遗传学。

     多少年来,科学家们一直在寻找水通道。阿格雷在研究一个无关的课题中偶然发现了它,并且阐明了它的工作机理。1980年代末,当时还是霍普金斯大学一个血液病专家的阿格雷研究孕妇体内的Rh排斥性。有一天,他和他的同事分离到他们所需要的Rh蛋白,同时又发现了一些“杂蛋白”。这种“杂蛋白”非常丰富,分布广泛,也见于人类肾脏和植物,于是他想探个究竟。对于许多人来说,也许会放弃这个无关发现。然而,他的洞察力使他大大拓展了他预先所设定的目标。

     仅仅发现还是不够的,阿格雷还想知道它是如何工作的。当时许多人不相信有水通道蛋白存在,因为没有人能分离到它。也有少数科学家认为,水通道蛋白是存在的,但不知如何着手。“有一个好想法真是太美妙了,但你必须用实验证实它”。阿格雷在北卡罗来纳大学的朋友,约翰 · 派克教授提醒他,那可能是一个与水相关的蛋白。阿格雷和他的同事,霍普金斯的生理学和儿科教授威廉 . 格基诺教授做了一个巧妙的实验。1991年,他们克隆到该蛋白质的DNA,并把相应的RNA注射到青蛙卵内。 10个注射了互补RNA的蛙卵能表达这种蛋白质,并具有水通透性。在纯水中,发生肿胀破裂,而对照组不能肿胀。他们还设计了其它许多实验证明,证明该蛋白只能让水通过。迄今有10多个水通道蛋白发现,它们存在于血液、肾脏、大脑。

合作代替竞争

     阿格雷阐明水通道蛋白的工作原理后,他没有把他的实验室扩张到有几十个科学家的大型实验室,或者申请一个“重大项目”,以便在小白鼠模型中逐个地敲除水通道蛋白基因,进行系统研究。他没有成为一个“超级竞争者”,也不去把他的工作神秘化。相反,他常常提醒他的同事专注做实验,不必担心同行做相同的实验发生的恶性竞争。他说,他的实验室是属于世界的。事情发展的巧合变得非常有趣,每个水通道蛋白的研究者都试图回答相似的问题,诸如如何调控?有多少水通道蛋白?如何表达?与哪些疾病相关?

     阿格雷知道这一领域将“热闹”起来。确实如此,自他著名的蛙卵实验以来,有1000多篇水通道蛋白的论文发表。这些研究涉及水通道如何维持血脑屏障;唾液和泪液的功能;水在骨骼肌、肺和肾细胞中的运输等等。阿格雷实验室的科学家正在研究水通道蛋白在疟疾、脑水肿和骨质疏松症中的作用。

      阿格雷避免直接的恶性竞争,鼓动合作。他与多个本校的实验室和十几个外国实验室合作研究水通道蛋白。“科学家需要相互交流,不交流是不能成功的。”

     有一次,他的一个学生对他说,他们的一个竞争者正在做的工作是他们已经做过的,他说,“别担心,他们为我们工作呢!科学是马拉松,不是一蹴而就的。”他常常告诫他的学生不必在意别人做什么;即使别人击败你,但他们迟早也会犯错。

     当他收到一些为杂志评审的论文,从不对文章或作者吹毛求疵而鄙视,而把它当成很“有学究的工作”。

     阿格雷作为一个导师的人格力量还在于,他不仅关心他的学生和同事在实验室内的工作,也关心其在实验室外的生活;不仅关心他们的现在,也关怀他们的将来事业的发展。他不仅教他们如何在实验室把每一件事做好,而且要如何将眼前的实验工作变成将来他们事业的一部分。他鼓励学生工作要有前瞻性:譬如一年后该如何做呢?谈到他在那个著名发现中的角色时,他说:“我没有做什么,是他们年轻人干的,我只是一个煮咖啡和削铅笔的”。

他的“幕后英雄”

     获得诺贝尔奖后,他把感激老师当成他的使命。在斯德哥尔摩德颁奖晚宴上,其他的诺贝尔奖得主谈论他们的家人、同事和自己,而阿格雷在这一国际瞩目的场合,用2分钟的时间请在场的1300多位嘉宾把目光不仅投向当场的诺贝尔奖获得者,也把目光关注到那些过去、现在和将来的诺贝尔奖获得者的幕后英雄―――那些在中小学给孩子们启蒙科学的老师们。演讲获得了热烈的掌声。全世界的中小学科学老师的信象雪片飞来,有的祝贺、有的感谢、有的邀请他去演讲.
     2004年三月,他应邀参加“巴尔的摩市中学科学教师服务日”活动。特地把他的诺贝尔奖章让80多位教师每人经手“分享”一下,他谦逊地说,自然科学的教育在孩子们中的地位绝对重要,我希望你们想到我的成功时也把这个奖章当成大家的荣耀,因为你们也是我们这个团队的一员。

普通的公民

     阿格雷住居在巴尔的摩县的石头坊,是社区的大“好人”。邻居们经常见到他倒垃圾和清扫树叶。他的邻居迈克说,他是一个普通人、一个实实在在的人。喜欢被称呼为“彼得”,而不是“阿格雷博士”。被宣布获诺贝尔奖当天,他的街坊和朋友在街道的树上挂满了欢庆的气球,还编唱一首歌:最好的事给最好的人。当大家来给他道贺时,他还之以热烈、有力的拥抱。连附近约克路上的小酒店也挂了一个牌子:恭贺阿格雷博士。阿格雷说,是不是还要表彰我是一个好顾客;其实他只是喜欢用棕色纸袋去买酒。整个社区因为他的获奖深感荣幸。

延伸阅读:

 

Townson Times: Townson Times: Lisa DeNike at ldenike@patuxent.com
Johns Hopkins Magazine: Maria Blackburn

首发于博客中国:http://www.blogchina.com/2004041028232.html



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