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[华人]钱永健:第7位获诺贝尔奖的华裔科学家
作者:沈月明

《新华月报(天下)》 2008年 第11期

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       瑞典皇家科学院10月8日宣布,包括我国导弹之父钱学森堂侄、美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得2008年度诺贝尔化学奖,另外两人为美国科学家下村修和马丁-沙尔菲。钱永健因在荧光标记蛋白应用方面的杰出贡献而分享此奖。评审委员会在评语中称他的研究“为人们基本了解绿色荧光蛋白的发光原理,并推广其在科学研究中的应用作出了贡献”。
       ■完成最后一步
       在获得化学奖的3人中,钱永健走出的是绿色荧光蛋白开发历程的“最后一步”,他在下村与沙尔菲研究的基础上进一步搞清楚了绿色荧光蛋白特性。他改造绿色荧光蛋白,通过改变其氨基酸排序,造出能吸收、发出不同颜色光的荧光蛋白。
       瑞典皇家科学院在公报上说:“这也正是研究人员今天能用不同的颜色标记不同的蛋白质、观察它们相互作用的原因。”
       钱永健利用这些发现开发出各种荧光染料,广泛应用于生物和医学实验。使用这些荧光材料作出的最具代表性实验莫过于2007年的“脑虹”。
       这一实验由哈佛大学分子和细胞生物学系教授杰夫·利希曼与乔舒亚·萨内斯主持。这一小组将红、黄、青3种荧光色素嵌入老鼠基因组,随着老鼠胚胎的生长而分裂生长。研究人员随后用来自细菌的重组基因激活这些色素基因。通过在老鼠不同部位或不同发育阶段使用色素基因,他们成功为老鼠的不同细胞涂上不同颜色。
       由于研究人员采用的三种基因色素相互组合形成多种颜色,因此最终展现在显微镜下的老鼠脑干组织切片上有近百种颜色标记,如一幅色彩绚丽的抽象画。
       ■培育荧光动物
       在宣布获奖名单时,瑞典皇家科学院诺贝尔化学奖评审委员会主席贡纳尔·冯·海涅手持一支试管,内装用绿色荧光蛋白基因改造过的大肠杆菌。用紫外线照射后,试管发出绿色荧光。
       冯·海涅说,这种级别的发现“能让科学家的心跳比平时快上三倍”。
       美联社援引哈佛大学医学和放射医学副教授约翰·弗兰焦尼的话评价说:“这一技术彻底改变了医学研究。研究人员第一次能在活体细胞和活生生的动物身上同时研究基因与蛋白。”
       钱永健说,有不少科学家都对绿色荧光蛋白的研究作出过重大贡献,他们原本也应与获奖的3人一道分享荣誉,“我知道一个奖项只能同时给3个人,评审委员会决定谁得奖一定十分艰难”。
       除了应用于科学研究,绿色荧光蛋白还应用于艺术领域。应美国芝加哥艺术家爱德华多·卡奇要求,研究人员于2000年培育出了一只能发出绿色荧光的兔子。此后,研究人员培育了经过基因改造的绿色荧光猪,还产下了绿色荧光小猪崽。
       ■将晦涩小说变成通俗电影
       钱永健发明的多色荧光蛋白标记技术被评价为“为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命”。他对自己的成果却这样表示:“我只是将一本晦涩的小说变成了一部通俗的电影而已。”
       家学渊源
       钱永健的科研哲学是快乐科研。他说:“你的科研应完全满足你个性深处的需要,为你提供一些内在的快乐,以帮你度过难以避免的沮丧期。”
       钱永健1952年出生于美国纽约,在新泽西州利文斯顿长大。钱永健的家族可谓是“科学家之家”,家中有多位工程师,他的父亲是机械工程师,舅舅是麻省理工学院的工程学教授。哥哥钱永佑则是著名的神经生物学家。兄弟俩还是中国导弹之父钱学森的堂侄,上个世纪90年代,双双成为美国科学院院士。
       色彩俘虏
       由于儿时患有哮喘,钱永健不得不尽量避免室外运动。他经常花上数小时在地下实验室中做化学实验。实验产生的鲜艳色彩让他着迷。
       16岁那年,凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的项目,钱永健在美国全国性奖项“西屋科学人才选拔赛”中获一等奖。这项比赛是美国历史最久、最具声望的科学竞赛,参赛者以高中生为主,又称“少年诺贝尔奖”。
       钱永健后来获得美国国家优等生奖学金,进入哈佛大学学习,20岁获得化学物理学士学位并从哈佛毕业,接着前往剑桥大学深造,1977年,25岁的他获得生理学博士学位。
       有机染料
       在英国剑桥大学读研究生时,钱永健发明出一种更好的染料,可追踪细胞内的钙水平。
       钙在多种生理反应中扮演关键角色,包括神经冲动调节、肌肉收缩、受精作用等。不过,计量细胞内钙水平的方法当时还相当原始,需要穿透细胞壁注射钙结合蛋白,这种方法通常会毁坏研究细胞。
       钱永健利用化学技术发明出有机染料,与钙质结合时会戏剧性地改变荧光。此外,钱永健还找到了为钙质“上妆”的方法,使染料无需注射即可穿透细胞壁。
       
       水母“借光”
       上世纪90年代初,水母身上的一种绿色荧光蛋白给了钱永健灵感。
       他改造绿色荧光蛋白,通过改变其氨基酸排序,造出能吸收、发出不同颜色光的荧光蛋白,其中包括蓝色、黄色、橙色、红色、紫色等。科研人员使用光学显微镜,就可轻松确认基因或蛋白质活动的时间和位置。
       通过给两种不同蛋白打上不同颜色的荧光标记,钱永健还找到监测两种蛋白质相互作用的方法。
       钱永健说:“整体而言,荧光蛋白对生物学许多领域产生巨大影响,因为它让科研人员把基因和他们所见到的细胞或器官内情况直接联系起来。”
       获奖无数
       1981年,钱永健来到加州大学伯克利分校,并在这里工作8年,成为大学教授。1989年,钱永健将他的实验室搬到加州大学圣迭戈分校,现在他是该校的药理学教授以及化学与生物化学教授。
       钱永健获得了许多重要奖项,包括:1991年,帕萨诺基金青年科学家奖;1995年,盖尔德纳基金国际奖;1995年,美国心脏学会基础研究奖;2002年,美国化学学会创新奖;荷兰皇家科学院海内生物化学与生物物理学奖;2004年,世界最高成就奖之一的以色列沃尔夫奖医学奖。
       ■“这是他应得的荣誉”
       钱永健获得诺贝尔奖,他的同事和学生都不惊讶。每个人都表示:“这是他应得的荣誉”。在周围人眼里,他是一个天才的科学家,聪明、勤奋、极富想象力,而他朴实、低调的品格也让所有接触过他的人深受感染。
       极其聪明 热爱科学
       获奖当日下午2时,加大圣地亚哥分校医学院和药理学系专门为钱永健举行了一个欢庆聚会。钱永健和夫人温迪,他的领导、同事、学生等近200人出席。在庆祝聚会上,不少钱永健的同事、学生和下属,大家都对这位杰出的科学家赞誉有加。
       圣地亚哥索克研究所助理教授王磊曾在钱永健的实验室做过3年博士后研究。他评价钱永健“是一个十分聪明的人”。他总是思考得比别人快,思考得比别人深。最了不起的是,除了生物领域,他对化学、数学、物理等学科都有很深的造诣。
       与钱永健有过长期合作的艾里斯曼教授说,他是我见过最聪明的人。他不仅能深入思考填补科研领域的空白,而且知道在哪里发现新的问题。他挖掘得很深,理解得很快,总能将各种发现综合在一起,发明新的研究工具。
       与钱永健有过接触的生物学博士陈波说,钱教授在科学上是一个十分犀利的人。他会打断你的陈述提出尖锐的问题,然后紧盯不舍。与他交流绝对是十分有收获的,他总能提出令人耳目一新的思路。陈波说,他是一个真正热爱科学的人,谈起科学设想有时会激动得眉飞色舞,令听者深受感染。
       实验室里 他最勤奋
       王磊说,钱永健是一个将聪明和勤奋完美结合的科学家。他有今天的成就,一点也不让人惊讶。他甚至觉得钱永健还能再得诺贝尔奖,因为他在钙离子荧光剂和癌症领域的研究也十分突出。
       熊庆是钱永健实验室的工作人员,同钱永健一起工作了13年,对钱永健的科学精神由衷敬佩。熊庆说,他每天总是第一个到办公室,也经常是最后一个下班的人。他每周要工作6天。每当圣诞节整个校园都空空的时候,实验室里仍能看到钱永健的身影。对于实验的过程和结果,钱永健总是精益求精,这使得熊庆等实验室的工作人员不敢有一丝的马虎。
       穿着朴素 骑车上班
       当钱永健携夫人温迪步入庆祝聚会现场时,他的朴素外表令人感到惊讶。矮瘦的身材、短短的头发,短袖衬衫、休闲裤,乍一看没有人会联想到他是一位诺贝尔奖获得者。王磊说,钱永健平时生活都非常朴素。而且他不开车上班,每天都骑自行车。
       不仅朴素,钱永健还有一个非常突出的品质就是低调。在聚会上,钱永健拒绝了所有记者的采访。在众人欢庆时,他显得非常冷静、平和,甚至很少露出笑容。
       熊庆说,钱教授有时显得害羞,和他短暂接触的人可能会对他产生误解,但时间长了会发现他很容易相处。他对学生很关照,对实验室的下属也很体贴。
       钱永健对名誉看得很淡。熊庆凌晨5时上网看到钱永健得了奖,上班时向他表示祝贺,他说了句“谢谢”,然后就直接谈工作了。在熊庆的眼里,钱永健是一个很纯粹的科学家。
       (摘自10月9日《京华时报》和《新民晚报》)