专栏 | 浪子回头金不换!——化学生物学创始人斯图亚特·施莱伯(Stuart Schreiber)教授的传奇故事

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专栏 | 浪子回头金不换!——化学生物学创始人斯图亚特·施莱伯(Stuart Schreiber)教授的传奇故事

斯图亚特·施莱伯教授(图片来源:网络)

哈佛大学作为世界大学的魁首,师资力量自然是十分强大。哈佛的教授,几乎个顶个都是各自领域的翘楚,他们或是在自己的学术领域里精耕细作,枝繁叶茂,引领风骚数十年;或是在空白的学术荒原上,披荆斩棘,开疆扩土,拓展出一片学术新天地,甚至创立出新的学科,为人类的知识体系大厦,增添新的楼层。哈佛化学系教授斯图亚特·施莱伯Stuart Schreiber),就属于后面这类人物。施莱伯目前是哈佛大学化学与化学生物学系哈里斯·吕波讲席教授,哈佛大学-麻省理工学院联合成立的布洛德研究所(Broad Institute)化学生物学主任,以及霍华德·休斯医学研究所研究员。他的名字,总是和化学生物学Chemical Biology,注意:不是生物化学)联系在一起,也可以说,他就是化学生物学这门新兴学科的创始人之一。正是由于化学生物学的出现,哈佛大学、康奈尔大学等老牌大学的化学系,纷纷改名为化学与化学生物学系。然而,就是这位纵横化学界的学术大佬,上大学前,根本不知化学为何物,更不懂上课还要记笔记。他的成长经历,确实也是一篇传奇故事

斯图亚特·施莱伯于1956年2月6日出生在弗吉尼亚州菲尔法克斯的郊区,并在那度过了青少年时期。父亲是一名严格的海军陆战队退伍军官,母亲却对这个小儿子溺爱有加。他的父母遵循散养的原则,任由孩子自由成长,因此,青少年时期的施莱伯基本上就是在骑车、打球、聚会和泡妞中度过的。他很小就开始在一家披萨店打工,每天到校也只是去点个卯。高中时期,他不记得曾带过书本回家。学期开学时,学校给每个学生分配一个带密码锁的小柜子,同时发放课本。施莱伯总是将领到的课本随手扔进柜子锁上锁,从此任由书本在柜子躺上一学期,等到学校要放假收回课本时,他早就忘了密码锁的密码,每次都要去学校办公室抄回密码,将课本取出交还。他记得高中大概就念过一些简单的电子学、汽车保养维修等课程,还有一门课程叫单身汉衣橱规划。他对化学的唯一一点印象,就是有一次老师把他们带到学校大礼堂,观看一部迪斯尼卡通片,作为对化学的介绍。他只记得影片的化学好像就是一堆烂七八糟的东西星星一样围绕着太阳转。那个时候,他从来没有想过自己可以上大学,也认为自己不需要上大学,他的理想,就是当一名木匠或泥瓦工,专修屋顶或地板。

虽然对于读书上课兴趣索然,施莱伯却有一种在考场上临阵磨枪的神奇本领。他对于几何形状和抽象概念尤其拿手,尽管从来没上过几何课,但对几何考题,在考场上过一番冥思苦想,他总能找到正确的答案。同班的同学都在哭爹喊娘地抱怨几何题如何难做时,他却觉得那些答案非常有逻辑。正因此,学校的辅导员建议他去考考 SAT(美国大学入学标准考试)。经过考前一晚上的操练,第二天长达六个小时的考试对他来说却是稀松平常,他居然考到了班上的最高分,这让他的同学们实在觉得不可思议。有了SAT成绩在手,他抱着撞撞大运的念头,申请了弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工,居然又神奇地被前者录取了。弗吉尼亚大学是美国公立大学的佼佼者,从此以后,施莱伯的人生道路就出现了峰回路转的改变。

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(图片来源:Wikipedia)

正如许多大学新生一样,初到弗吉尼亚大学的最初几周,施莱伯也历了一番痛苦挣扎。同学中有很多人认真读书,把学业看得很重,这让他觉得很不舒服。为了避免一天到晚呆在学校,他选了森林生物学专业,以为这样可以常跑到野外去考察实习。然而,学习森林生物学这个专业,化学是一门必修课。一想到星星绕着太阳转那幅化学图景,他觉得自己无可救药地会当掉这门课的,所以,开学三个星期,他一直没去上课。施莱伯打电话给她姐姐,告诉她自己准备退学了,姐姐一番苦口婆心的劝阻,让他回到课堂再去试试。于是乎,他找到化学老师,看看是否还可以去上课。老师告诉他:可以原谅他旷课三星期,但必须参加四天后的第一次测验。老师的这一要求反而让施莱伯释然了:反正自己什么也不会,考试当掉退学和自己退学,又有什么区别呢?

第一次空手走进罗素·格林姆斯教授的普通化学课堂,施莱伯惊讶地发现每个同学都带了笔记本,正在拼命记笔记。他抓住一个同学问:你们怎么知道要带笔记本,有谁发通知了吗?我怎么没收到通知?直到此时,施莱伯才知道大学生应该是如何上课学习的。就在这堂课上,格林姆斯教授正在介绍原子结构中的五个d轨道,他在黑板上画了d轨道的大瓣,再用彩色粉笔画出小瓣和圆环。施莱伯看着这些图画觉得:天哪,这也是化学?这可和那些星星绕太阳很不一样,这些东西看起来更几何,而且很漂亮,也很有趣。下课后,同学们都在抱怨这部分内容很难理解,他跑到书店去买了教科书,回到宿舍,怀着一颗忐忑不安的心情,打开了书本的第一章,准备要遭遇那些晦涩的内容。可是,当他逐字逐句地读完第一章时,一切却是那么明了清晰,一切都是那么符合逻辑、完美无缺,并没有什么东西不能理解的。四天后的考试,他得了88分,只做错了三道题,这三道题,也是他在这门课程所有的考试中,仅仅做错的三道题。这一胜利,让施莱伯认识到,自己还真是读书的料,而且读书的胃口还很大。由此开始,他如痴似狂地喜欢上了化学,在大学本科的四年里,将弗吉尼亚大学化学系从本科生到博士生的所有课程全部念了一遍,而且全部考试成绩都拿了A+,以至于大学毕业时,教授们都不知该给他个什么学位为好了

大学二年级的有机化学课程,让施莱伯发现了化学家园的一片新天地。在这门学科中,化学家像建筑师一样设计出各种复杂的分子,然后采用各种方法和手段来把这些复杂分子建造出来,这一切让施莱伯深深着迷。他认为自己就是为合成有机化学而生的,他为一切不研究合成有机化学的人感到惋惜和遗憾。自大学二年级起,他把大部分时间都花在学习有机化学和做实验上,很快地,他就掌握了大量的化学反应和合成方法。1977年秋天,他被哈佛大学录取为研究生,进入有机化学的圣殿、罗伯特·伍德沃德(Robert Woodward)教授的实验室学习,在大师的指导下攻读博士学位。伍德沃德教授是当代最伟大的合成有机化学家,因为奎宁和维生素B12的全合成而获得了1965年的诺贝尔化学奖。不幸的是,就在施莱伯来到他的实验室之后的第二年,伍德沃德教授在62岁的学术盛年时突发心脏病撒手人寰。这样,施莱伯名义上的指导教授换成了同门师兄日裔学者岸义人(Yoshito Kishi)教授,实际上施莱伯基本上靠自我指导的方式,仅用了三年半时间就完成了博士论文。

哈佛大学化学系有一个不成文的传统:为了避免学术近亲繁殖,他们极少把自己的毕业生直接留校任教,也很少从自己的助理教授升任正教授,哈佛化学系的正教授绝大部分都是从别的学校挖来的学术超新星。当施莱伯博士论文答辩的时候,哈佛的化学教授们就都在琢磨着如何将这位明日之星尽快“放逐”出去,好让他尽快以正教授身份在不久的将来回归哈佛。1981年,施莱伯来到耶鲁大学担任化学系助理教授,建立了自己的独立实验室,三年之后,他就取得了终身教职,再过两年,又升为正教授,仅用五年时间,他就走完了常人需要八到十年才能爬过的学术晋升阶梯。在耶鲁期间,他花了整整两年半时间,每天工作十八个小时,完成了一个异常复杂的分子蜚蠊酮-B(Periplanone-B)的全合成。

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Periplanone-B

蜚蠊酮是蟑螂的性激素,极痕量的一点点蜚蠊酮就会让公蟑螂兴奋不已。当他完成合成工作的那一天,耶鲁化学楼突然出现了成群结队的蟑螂,有的公蟑螂在蜚蠊酮气味的刺激下,后腿直立,双翼后翘直至折断,兴奋到了极点。看到这些蟑螂的断肢残翼,施莱伯知道:他的全合成成功了!1988 年,施莱伯听到了哈佛的召唤,他终于在32岁的时候,回到哈佛担任化学教授,这也是哈佛历史上少有的几位如此年轻的正教授。为了帮助他继续开拓化学与生物学的交叉研究,哈佛专门成立了由他担纲的化学与细胞生物学研究所,后来,这个研究所与麻省理工的基因组学研究中心合并,就成了今天举世闻名的哈佛大学·麻省理工学院联合布洛德研究所(Broad Institute)。

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施莱伯的研究工作,除了合成出许多极具挑战性的化学分子,他还用这些分子来研究生命过程,特别是细胞通路的调控过程,从而为研究人类疾病,开发新型药物奠定了基础。在他的研究基础上开发的三个药物已投入临床使用,挽救了许多癌症患者的生命。因为这些工作,很多人都预测他最终会得到诺贝尔奖。他还创办了福泰制药(Vertex Pharmaceuticals)、阿利亚德制药(Ariad Pharmaceuticals)和英非尼制药(Infinity Pharmaceuticals)三家生物技术公司。三家公司都成长迅速,表现不俗。

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在哈佛读博士期间,施莱伯遇见了时装设计师咪咪·帕克曼小姐,两人于1981年喜结连理,从此以后,施莱伯的穿戴就变得颇有品味了,他们在波士顿后湾剧院区的房子,因为装修品味独具一格,多次登上波士顿的当地报刊杂志。

十五年的岁月,施莱伯从一位街头的小混混,成长为一位大名鼎鼎的哈佛教授、学术精英。这个经历,正印证了“浪子回头金不换”这一说法。天生的聪颖,过人的努力,无限的激情,则是他成功的三个要素。他的经历也告诉人们,虽然有的学生在中学阶段还是浑浑噩噩,懵懂不开,一旦他们开了窍,发现自己的长处,奋起直追,通过不懈努力,也有可能成长为参天的栋梁之材。

备注:

  • 本文的一些内容,选自Barry Werth所著《The Billion-Dollar Molecule》一书。

  • 本文于2015年5月19日首发于《海归学人》。

  • 参考文献:略。

 

黎健博士专栏

(一)

身有彩凤双飞翼——斯坦福大学化学教授杰拉西(Carl Djerassi)的七彩人生

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卡尔·杰拉西(图片来源:网络)

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黎健博士

药明康德国内新药研发服务部副总裁

黎健,北京大学化学学士(1982)及博士(1987),美国斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute)博士后。加入制药工业界先后任职于美国德州生物技术公司(Encysive Pharmaceuticals)和美国强生医药公司(Johnson & Johnson Pharmaceutical R&D),在计算机辅助药物设计和新药研发方面具有20余年丰富经验,参加与领导多个项目的临床前发现与开发工作,在国际学术杂志上发表论文90余篇,申报新药专利170余项。2008年底回国加入药明康德,建设一体化新药研发平台,现任药明康德国内新药研发服务部副总裁、先导化合物研究国家重点实验室副主任、药明康德生命化学研究奖管理委员会秘书长。

黎健博士将应邀出席2019年7月12日、13日药时代主办的“靶点 新技术 新机遇 助力新跨越!——2019中国抗癌药高峰论坛”,并做嘉宾演讲,题目是“AI技术在新药研发中的应用”。热烈欢迎朋友们参加,与黎博当面交流!

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