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從語言障礙 到諾貝爾獎

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格萊德站在四膜蟲生長的池塘裏。(約翰.霍普金斯大學提供)

因為好奇心驅使加上專注於目標的特質,讓幼時患有語言殘障的卡蘿.格萊德教授,一舉拿下今年的諾貝爾醫學獎。身兼大學教授、妻子和母親的身份,獲頒諾貝爾醫學獎,格萊德卻只是謙虛的表示,自己之所以會成功,只是遵照父親的信念——選擇自己喜歡做的事情,再加上從小培養的專注力。

零零九年諾貝爾醫藥生理學獎由三位美國學者共同獲得,約翰.霍普金斯大學分子生物與遺傳學系主任,卡蘿.格萊德(Carol Greider)教授,加里福尼亞大學的伊莉莎白.布萊克本(Elithzabeth Blackburn)教授,和哈佛大學醫學院的傑克.左斯泰克(Jack Szostak)教授。表彰他們在二十五年前發現的染色體終端端粒酶(telomerase),為治療癌症以及衰老而導致的疾病做出了突破性的貢獻。他們將分別獲得諾貝爾獎證書和勳章,分享一百四十萬美元的獎金。

獲獎出乎意外

格萊德說她是十月八日清晨五點鐘接到來自瑞典的電話,告訴她被提名二零零九年諾貝爾醫藥生理學獎,四十五分鐘後就要正式宣布這個結果了,聽到這個消息,她激動地心怦怦直跳,對方接下來再說什麼都聽不清了。當時她正在疊衣服,準備去上健身課。格萊德還是一名運動健將,喜愛騎自行車、游泳、步行等,因為要做運動,她通常都起得很早,雖然平常她並不是在這個時候疊衣服,但那天正好看見眼前一堆衣服就疊了起來。接下來,她給一起上健身課的朋友發了封短信,「我不能來上課了,因為我獲得諾貝爾獎了。」然後,叫醒還在睡覺的兩個孩子,告訴他們「我獲得諾貝爾獎了。」

自從一九零一年諾貝爾獎設立以來,共有一百九十二位獲得醫藥生理學獎,格萊德是其中獲獎的九位女性最年輕的一位。從一九零一年到二零零八年,共有七百五十四名男性獲獎,只有三十五名女性。二零零九年是女性獲獎者最多的一年。


格萊德電腦螢屏上顯示的是當年她發現端粒酶的證明。(攝影:范琳莎/新紀元)
 

依約來到約翰.霍普金斯大學格萊德博士的辦公室,這位諾貝爾醫藥生理學獎歷史上最年輕的女性得主比照片上見到的要瘦小一些,言行給人一種平實、幹練、果斷的感覺,辦公室的門上貼的是她和兒女在宣布她獲獎的新聞發布會上的合影,和給她的賀詞,辦公桌上的一盆白玉蘭和牆邊的綠色植物讓人感覺很溫馨雅致。

格萊德、布萊克本和左斯泰克於二零零六共同獲得阿爾伯特.拉斯卡基礎醫學研究獎,這個獎被稱為美國的諾貝爾獎,因此被猜測他們有可能會獲得諾貝爾獎。格萊德說獲獎完全出乎意料,她事先毫不知情,也不能期待,因為很多在基礎科學上做出重大成果的人一輩子都沒有獲得諾貝爾獎。另外,諾貝爾獎的提名過程是保密的,她以前也為別人提名過,諾貝爾委員會的要求是不許告訴別人你為他們提名,因此,人們事先不知道他們被提名。

在約翰.霍普金斯大學為她舉行的新聞發布會上,格萊德說她感謝諾貝爾委員會肯定對這種純粹由好奇心驅使而導致的基礎科學的發現。


格萊德在實驗室。(約翰.霍普金斯大學提供)

成功的祕訣:專注與好奇

格萊德於一九六一年四月十五日出生在加里福尼亞州的大衛斯市,父親是加利福尼亞大學大衛斯分校的物理學教授,母親是生物學家,在她六歲那年,母親去世。父親那種學術自由和必須喜歡所從事的工作的信念,對格萊德一生有著深遠的影響。格萊德說父親曾經告訴她:「你想做什麼都可以,但是無論你做什麼,一定要做你喜歡做的事情。」

格萊德早年曾患有語言殘障(dyslexia),雖然父母親都是科學家,可是她在這方面的功課並不好。在小學和中學時,由於學習成績不好,還被送去上輔導課,因此,她覺得自己很笨。

為了克服自己無法拼寫的不足,她不斷地想辦法來彌補,努力地鍛鍊自己的記憶力,由此她學會了專注(focus)的技能,培養出了很強的記憶力。格萊德把自己日後的成功歸功於那時學到的這個技能,她說:「我認為小的時候克服那些困難幫助我專注於我真正想要做的。如果我想要做什麼,我就會對那些障礙視而不見,完全專注於我要做的事情。小時候,我就知道如果想要做成什麼事情,我必須非常努力地專注在這個事情上,找到能夠讓我在這條路上走下去的方法。所以,我認為那些經歷對我很有幫助,因為當你進入科學的領域,你總是會遇到各種各樣的問題,試驗的問題,發表你研究成果的問題等等。那些我在小時候學到的技能是非常有用的,能夠幫助你不退縮,勇往直前。」

在中學時,格萊德發現在化學和解剖學這種需要記憶的課程上,自己能取得很好的成績。她對做生物試驗感到趣味無窮,感到這種需要動手做試驗來解決問題的領域很適合自己,於是上大學時選擇了生物系。

在大學一年級時,她曾試著在不同的實驗室做實驗,幾經嘗試,終於發現生物化學是自己的興趣所在,從此以後,她在那個實驗室一待就是兩年半,她說:「不在實驗室,你不會真正知道科學的工作方式,一旦你進到那種環境,找到適合你自己思考問題的科學方式,馬上就上軌了。在那個實驗室,我可以整天都泡在那裏。」即使她去德國讀大三時,還找了一個生化實驗室工作。一九八三年,格萊德博士畢業於加里福尼亞大學桑塔.巴布拉分校(Santa Barbara)生物系。

為了繼續享受在實驗室做試驗的樂趣,格萊德決定攻讀研究所。她向加州的許多大學都遞交了申請。雖然她有著很強的實驗經驗,很好的推薦信和優異的成績,但由於GRE成績不好,很多學校都拒絕了她,只有加利福尼亞大學伯克利分校和加州理工學院願意與她面談,後來這兩個學校都錄取了她。但格萊德選擇了加利福尼亞大學伯克利分校,一部份原因是當時與她面談的是伊莉莎白.布萊克本。布萊克本從事的研究很吸引人,而她談論起她的研究時的那份熱情又很感染人。

一九八七年,格萊德獲得加利福尼亞大學伯克利分校分子生物博士學位後,到位於紐約長島的冷泉港實驗室做博士後研究,繼續端粒酶和基因複製的研究工作。這是一個以男性為主導的實驗室,但專注的本領讓格萊德無視這些潛在的玻璃天窗。冷泉港實驗室給了她三年的獨立獎學金,沒有按常規分配她去為別的研究員做研究,而是讓她負責一個實驗室的研究。現任紐約長島的冷泉港實驗室總裁布魯斯.斯迪爾曼說:「她可能是我見過對工作最有熱情的研究生,她用三年不到的時間,就被我們提拔為研究員。」

一九九七年,格萊德來到約翰.霍普金斯大學工作。

格萊德說她從來沒有規劃過自己的職業,上大學時,從沒有想過將來要做教授,一切都是興趣與好奇心的驅使,這使她無視那些障礙,勇往直前,早年鍛鍊出來的那種專注的能力使她的適應力很強。她是為了能夠繼續做這種有趣的試驗研究而讀書的研究生。

端粒酶的發現及意義

端粒的概念最早是由H.J.穆勒和巴布拉.米克林道克在上個世紀四十年代年建立的,他們提出在染色體的終端一定有像帽子似的特殊部位,扣在染色體的兩端,含有細胞的基因資訊,稱之為端粒。一九七八年,伊莉莎白.布萊克本和喬.高一起確證了端粒DNA序列。

布萊克本提出了端粒酶存在的假設:每次細胞分裂,染色體就會變短,但是端粒通常不變短,所以一定有一種酶的物資在保持它的長度平衡。

格萊德於一九八四年四月加入布萊克本的實驗室後,就開始這項證實端粒酶的研究。她們是用四膜蟲的染色體來做這些實驗的,這是一種在池塘裏生長的原生動物,有大約四萬染色體,遠遠超過人體細胞中的二十三對染色體,是非常理想的實驗品。布萊克本說:「這項研究對研究生來說是要求很高,可是卡蘿對這個項目很清楚,如果你很容易就被嚇倒了,你不會去做那個項目。我們必須既嚴謹又積極進取,這些正是卡蘿具備的特點。」

格萊德說:「一九八四年,當我去伊莉莎白.布萊克本的實驗室開始做這項研究時,最令人興奮的問題就是,『如果我們發現端粒經過一段時間後變短了,如何使它再恢復原來的長度?』我開始尋找這種在端粒變短後再讓它恢復原來長度的端粒酶。通過生物化學的證據,在一九八四年耶誕節的那天,我找到了端粒酶的存在依據。找到後,我回到家裏,放上剛發行的布魯斯.斯布林斯丁的《美國出生》的歌曲,就不停地跳起舞來。」

但布萊克本和格萊德並沒有馬上宣布這個結果,她們又做了一系列的實驗,直到一九八五年六月,他們完全確證了這一發現才宣布這個成果。格萊德說:「當你找到令人激動的新發現時,你腦子裏首先應該想,『這還有可能是別的什麼東西嗎?我怎麼能就這樣被愚弄了呢?』」


格萊德當年發現端粒酶的X光證明。(約翰.霍普金斯大學提供)

接下來的兩年半,格萊德對端粒酶的特性進行了進一步的研究,她和布萊克本經常在實驗室裏針對這些問題發生爭論,直到說服對方為止。布萊克本說格萊德在科研上非常出色,她很積極主動。

在冷泉港實驗室期間,格萊德與麥克馬斯特大學的凱文.哈利合作,發現了端粒酶與癌細胞成長的關係。端粒是隨著細胞老化而變短,端粒功能的喪失會導致一些細胞停止分裂或死亡,另一些細胞進行染色體的重組,成為癌症的起因。他們發現與成人體內大部份細胞不同,癌細胞含有啟動的端粒酶,使得細胞不斷地分裂,從而保持染色體終端長度不變。一九九零年,他們一起提出了端粒的長度與細胞老化的早期證據,他們發現在癌細胞中,端粒酶啟動了,這使得這些癌細胞不老化,永不死亡地發展。

他們開始設想一種對癌症的療法,抑制端粒酶直到惡性細胞中的端粒完全消亡,這會造成癌細胞中端粒的死亡,但不會影響正常細胞中那種較長的端粒。

在格萊德目前所從事的老鼠模型的研究中,根據培育出的沒有端粒酶的人體細胞和老鼠基因的研究證明,對端粒酶的抑制能夠限制癌細胞的分裂和腫瘤的生成。格萊德說:「我們相信在醫療中,某些癌症是可以通過阻止端粒酶來治療的。但是就癌症而言,由於癌症有很多種,腫瘤有很多種,因此沒有一個總的治療方法。」

格萊德說斷裂或縮短的端粒與許多疾病有關,五、六年前,她們以及其他的研究組發現了端粒變短與細胞分裂一定次數後無法再分裂有關係,因此,對這類疾病,這個發現開啟了探索生物化學的療法。

創始人效應

對於端粒酶的研究吸引了很多女科學家崛起的這一現象,格萊德認為是創始人效應,而不是這個課題吸引女性。喬.高是一個異數,身為男性,他在分子物理和遺傳學領域培養出了一批女研究員,那些喬.高在早年培養出的女研究員在全國各地又培養出了更多的女研究員。

格萊德認為在科學領域裏有微妙的社交效應,她說:「男人幫助男人的文化偏見依然存在,這不是說他們有反對或傷害女人的偏見,只是他們根本就想不到女人,這是一個舒適性的問題,他們覺得提拔男性同事更舒適,這些微妙的效應確實對結果會有影響。因此,也形成了女人願意為女人工作的偏見。」

格萊德認為前哈佛大學校長勞倫斯.薩莫斯有關女人不能以科學的方式思考的言論很荒謬,她說:「女人做事的方式不同,這也是為什麼更多的女性參與到醫藥學術界很重要,這樣可能會促進更多的合作與交流。這會改變如何進行科學研究,甚至科研機構如何運行管理。這並不是說女性對實驗的操作一定有著不同的思考,而是一種不同的人際交往方式可能會導致以不同的方式做出成果。」

作為年僅二十三歲的研究生,就成功地發現了端粒酶,格萊德說在科學領域能夠有所建樹的困難不在於背公式和解譯資料,而在於是否有能有在一個競爭極為激烈的氛圍中生存的策略同盟。

一個年輕的科學家要想提高,需要參與重要的專案,最好是和一個有所建樹的導師一起工作。

對於年輕的女性科學家,格萊德的建議是做自己感興趣的事情,而不是去想著那些障礙。事實上,現在有些女性在實驗室和科研上有很高的地位,這說明年輕的女性可以做到,像很多榜樣那樣,她們就是按照自己的興趣勇往直前,不去擔心那些可能的困難或障礙,很明顯,這是可能做到的。當你工作時,你感到是一種享受,這是最有樂趣的事情。把工作當作一種享受,還是把工作當作一份苦差,這是我們的選擇。

家庭永遠是第一位

一九九三年,格萊德與科學歷史學家南森尼爾.康佛特結婚,現有一子一女,兒子十三歲,女兒九歲。對於如何平衡好家庭與事業,格萊德的訣竅就是專注於眼前的事情。她說:「如果你想要做什麼,而且值得你去做,那麼就努力好了。我想要有家庭,也想要有事業。所以我必須要專注於眼前所做的事情。我沒有那麼多時間用在工作上,所以當我工作時,我非常專注。當我回家時,我就專注於家庭。我不會在一個地方的時候擔心另一個地方的事情,因為我沒有那麼多精力來同時操心兩者,所以這又是專注,這個我在早年學到的技巧幫助我能夠做到這樣專注。」

格萊德說:「我的家庭永遠是第一位的,我周末都是和我的家人在一起。如果他們需要我,我總是在那裏。我的實驗室很近,當我在實驗室時,我工作的非常努力。」

格萊德在孩子還很小的時候,會帶孩子去辦公室開會,同時也鼓勵她實驗室裏處在哺乳期的婦女把孩子帶來開會。這次在約翰.霍普金斯為她獲獎舉行的新聞發布會上,她把一對兒女帶到現場,她說可能沒有哪位獲獎的男士帶著孩子去開新聞發布會。幾天後,當她聽說奧巴馬總統獲得諾貝爾和平獎時,她的反應是:「祝賀總統獲獎,我相信他聽到這個消息時,一定不是在疊衣服。」


卡蘿.格萊德(前排右三)和一對兒女(前排右一,右二)在實驗室前與工作人員及學生一起慶祝獲得諾貝爾獎。(約翰.霍普金斯大學提供)

基礎科學的勝利

諾貝爾委員會通常在一項發明做出多年後,其功效被證實了,才會予以授獎。格萊德說她們二十五年前的發現是出於想要知道「染色體是怎樣工作」這樣一種興趣,在過去的二十五年裏,她們的實驗室以及其他很多實驗室繼續在研究端粒酶的功用,現在她們知道端粒酶在癌症和老化性疾病中起著至關重要的作用。剛開始獲得這個發現時,並不知道這個發現——端粒酶會有哪些作用,需要這麼長的時間來做各種研究。

格萊德說未來會繼續努力研究端粒在分子結構方面和醫療方面的功效,以及端粒酶變短的結果。雖然人們在努力把這個發現運用到醫療中去,他們也在用老鼠做試驗品來研究端粒酶在癌症方面的作用,但有很多關於老化的疾病都與端粒酶有關,至於說什麼時候這個發現能夠運用到醫療上,很難預料一個具體的時間。

格萊德說:「獲得諾貝爾獎讓我有機會向人們解釋什麼是端粒酶,為什麼由好奇心驅使的基礎科學研究這麼重要,當時並沒有抱著要為某種疾病尋找療法的目的,只是純粹地想要了解端粒分子的結構。在這樣一個科研非常注重得到具體的短期收益的時代,我認為這個獎象徵著基礎科學的勝利。」◇

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