专栏 | 珍珠城里的珍珠——索尔克(Jonas Salk)博士与索尔克生物研究所

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专栏 | 珍珠城里的珍珠——索尔克(Jonas Salk)博士与索尔克生物研究所

乔纳斯⋅索尔克博士

拉荷亚(La Jolla)在西班牙语里是珍珠的意思,它是美国加州圣迭戈市北边 一座濒临太平洋的小城,那里碧海蓝天,沙滩如金,棕榈摇曳。沿着坡峦起伏的海岸边,散布着多家大学、研究机构和高科技公司,长长的北托雷松大道,就像一条链子把这些珍珠串在一起成为一条美丽的项链。在这串美丽项链中最大最美的一颗珍珠,当属世界著名的生物学研究机构——索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)。

一说到索尔克生物研究所,就不能不提到研究所的创始人,二十世纪的医学英雄乔纳斯⋅索尔克(Jonas Salk)博士。

乔纳斯⋅索尔克1914年出生在纽约一个俄罗斯裔犹太移民家庭,父母没有受过正规教育,但他从小就聪颖好学,13岁入读专收天才学生的纽约汤森⋅哈里斯高中,20岁便从纽约城市学院大学毕业,进入纽约大学医学院攻读医学。取得医学博士并在纽约西奈山医院做完住院实习医生之后,他并不打算做一名普通医生,一 位一位地去治疗病人,而是立志从事医学研究,从更广泛的层面医治人类的疾病。 他先是在密西根大学跟随托马斯⋅弗朗西斯教授研究流感疫苗,随后在匹兹堡大学建立了自己独立的实验室,专攻脊髓灰质炎疫苗的研究。

十九世纪末至二十世纪的上半叶,脊髓灰质炎,俗称小儿麻痹症,是严重影响 人类健康特别是少年儿童健康的重大疾病。该病由脊髓灰质病毒感染引起,一些患者会发生肌力变弱而导致行动不便,留下腿脚畸形瘫痪后遗症,更有严重者呼吸肌受到影响,只能用一种称为铁肺的人工呼吸机帮助呼吸,直至死亡。那个时候,家长们对小儿麻痹症谈虎色变,仅1952年一年,全美就有58000例患病记录,其中3145名病人死亡,21269名病人终身残疾。美国总统罗斯福本人也是一名小儿麻痹症患者,在其任上,他创立了全国小儿麻痹症基金会(March of Dimes),为小儿麻痹症的治疗研究募集了大笔基金。在匹兹堡大学的实验室,索尔克尝试用一种不同于传统的新方法来制造疫苗。他认为让活病毒进入人体的风险太大,可以在灭活病毒的同时保留病毒引发免疫反应的能力来制造疫苗。这是个惊世骇俗的观点,因为在此之前的所有疫苗均由毒力减弱的减活病毒制成。这些尝试让他饱受非议,并受到了一些病毒学同行的鄙夷。然而,这种灭活病毒制造的脊髓灰质炎疫苗,在猴子和人体上都展示出良好的预防效果。1955年4月12日,在罗斯福总统逝世十周年的特殊日子里,基于上百万病例的大规模临床试验结果,托马斯⋅弗朗西斯教授领导的临床试验团队宣布索尔克脊髓灰质炎疫苗安全有效。霎那间,全美大地上的教堂钟声齐鸣,人民纷纷涌入教堂祷告,庆祝人类可以免除小儿麻痹症的危害。艾森豪威尔总统也向索尔克颁发了“总统特殊勋章”,表彰这位“全人类的恩人”, 一夜之间,索尔克成为了全美国人民心目中的英雄。更令人惊叹的是,索尔克没有为脊髓灰质炎疫苗申请专利,曾有人估算,脊髓灰质炎疫苗的价值在800亿美元以上,然而,他认为这项发明属于全人类,当记者问到专利问题时,他的回答是“你能为阳光申报专利吗”?

在攻克了防治小儿麻痹症这一医学难关之后,索尔克的下一个目标是建立一所能够让科学家齐心协力、潜心探索生命奥秘的研究机构。1960年,在也是小儿麻痹症患者的圣迭戈市长查尔斯⋅戴尔的盛情邀请下,索尔克决定将研究所建在圣迭戈市,为此,圣迭戈人民将拉荷亚海滨俯瞰太平洋的27英亩风水宝地无偿捐赠给新成立的研究所。1963年,索尔克生物研究所正式开张,头一批加入研究所的开山创始研究员中,就有病毒学家罗纳托⋅杜尔贝科(Renato Dulbecco)和分子生物学家弗朗西斯⋅克里克(Francis Crick)这样的学术大牛,几位英国学者甚至舍弃牛津剑桥的教授职位,飘洋过海来加入这所新成立的研究所。

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Renato Dulbecco教授,Francis Crick教授

很快,索尔克生物研究所就成为了分子生物学、遗传学、免疫学神经科学研究的顶级机构,规模也从早期的五个实验室发展到目前的六十余个独立研究小组,超过四分之一的独立研究员是美国科学院院士。先后曾经有六位诺贝尔奖得主在这里工作生活过,他们是发现DNA双螺旋结构的弗朗西斯⋅克里克、发现肿瘤与病毒细胞遗传物质相互作用的罗纳托⋅杜尔贝科、阐明遗传密码在蛋白质合成中的作用的罗伯特⋅霍利(Robert Holley)、发现丘脑下部激素的罗歇⋅吉耶曼(Roger Guillemin)、发现细胞凋亡遗传调控机制的西尼⋅布伦纳(Sydney Brenner)以及发现端粒酶的伊丽莎白⋅布莱克本(Elizabeth Blackburn)。还有五位曾在这里工作受训的研究人员,日后也获得了诺贝尔奖这项学术殊荣。另外,因研究核受体而获得拉斯克医学奖的罗纳德⋅埃文斯(Ronald Evans)、因发现蛋白激酶磷酸化机制而获得沃尔夫医学奖的托尼⋅亨特(Tony Hunter)、神经科学大师查尔斯⋅史蒂文斯(Charles Stevens) 等都是研究所的杰出学者,他们的研究成果对当今生命科学和医学生物学领域具有划时代的影响。索尔克生物研究所还特别鼓励跨学科研究,曾参加过曼哈顿计划、与费米一起设计了第一个链式核反应堆的匈牙利裔美籍物理学家利奥⋅西拉德(Leo Szilard)是研究所的创始研究员,并在这里开展钴-60放射性治疗肿瘤的研究。在二次世界大战中为英国皇家空军制定轰炸战略的波兰裔英国数学家雅克布⋅布罗诺夫斯基(Jacob Bronowski),战后将他的数学才能转向生物学研究,他也是研究所的创始研究员,在这里他开拓了计算生物学这一崭新领域。

为了给科学家们构建一个互相激励、舒适开放的研究环境,索尔克决定要建造一座不同凡响的研究所大楼。在全国小儿麻痹症基金会的资助下,他请到当代著名建筑大师路易斯⋅卡恩(Louis Kahn)来担纲设计,他告诉卡恩,要设计出一栋 “值得让毕加索来参观”的建筑。这位富有哲学家意味的爱沙托尼亚裔犹太建筑师,深受古罗马建筑综合几何形体的影响,是新现代主义的先锋。他为研究所设计了一个中庭平台和两栋镜像对称的六层建筑,建筑的外墙用火山灰混合的混凝土浇筑,不做任何后处理。中庭平台视野开阔,中间有一道一英尺宽的水渠——生命之流Stream of life),奔流的流水视觉上好像直接注入浩瀚的太平洋,给人一种生生不息的感觉。夕阳西下,落日的余辉将流水染成金色,这条生命之流又是一条鎏金的通道。两栋呈严格对称结构的实验楼,是科学严谨性的表象体现,由立方形和充满棱角的立体图形拼合,像一面面战旗插在中庭平台上,只不过这些战旗是由石灰岩一样坚硬的混凝土凝固而成。战旗的每一面,都有一扇朝向大海的方窗,这样设计,实验楼内每一间办公室都可以看到大海。实验室的设计也充分采用了自然光照和自由的空间组合,让实验室的空间得到充分利用。1965年,当索尔克生物研究所大楼竣工时,这座完美结合了科学与艺术、古典和现代的建筑,立刻受到了科学家和参观者们的欢迎,成了圣迭戈市的地标建筑。在南加州的丽日艳阳照耀和碧蓝天空映衬下,巨大的清水混凝土块显得充满灵性,坚强有力。地面上大块的石板,加上两侧灰白色的混凝土墙壁,形成了古希腊建筑的感觉,仿佛这就是爱琴海旁的古建筑。1992年,索尔克生物研究所大楼荣获美国建筑学会(American Institute of Architects)的25周年大奖,并被列为我们这个时代改变现代生活的31个建筑物之一。在这样富有创新气息和优美的环境里从事研究工作,怎能不让科学家们灵感叠现,文思泉涌,成果硕丰呢?

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充满艺术气息的索尔克生物研究所大楼没有等到毕加索来参观,却迎来了毕加索的前亲密女友弗朗索瓦斯⋅吉洛特(Francoise Gilot)女士。吉洛特21岁那年在巴黎的一家餐馆邂遇61岁的毕加索,成为他的艺术缪斯和亲密女友,他们一起共同生活了10年,并育有两个孩子。后来,吉洛特毅然离开了毕加索,独立发展自己的艺术道路,成为了知名的立体派画家和畅销书作家,她撰写的《与毕加索一起生活》一书,销售超过一百万册,另一本书《马蒂斯与毕加索:艺术中的友谊》 也广受好评。1969年,在南加州的一次宴会上,朋友介绍索尔克认识了吉洛特, 索尔克盛情邀请吉洛特去参观索尔克生物研究所。一开始,吉洛特认为一个艺术家和一位科学家之间能有什么共同语言呢?然而,当她第一眼看到研究所那栋精美的建筑时,她被强烈震撼了。对建筑艺术的共同喜好,拉近了两个人的距离,1970年,他们在巴黎喜结连理,从此一起生活了25年,直至1995年索尔克去世。随着吉洛特的加入,索尔克生物研究所拥有了更浓厚的艺术气息,研究所会议室的墙上就挂有吉洛特的画作,实验大楼大堂内,也曾举办一些现代艺术家的画展和艺术展。一年一度的《索尔克交响曲——星空音乐会》,是圣迭戈交响乐团的保留节目, 也曾迎来多位格莱美艺术奖和托尼艺术奖得主登台表演。星空之下,面朝大海的中庭平台转变成音乐厅,科学家和艺术家们并肩而坐,奏响人类文明精华的乐章。此情此景,不仅令人想起法国文学大师福拜楼说过的:“越往前走,艺术越科学化, 科学也越艺术化。两者在山麓分手,回头又在顶峰汇聚”。

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四分之一世纪前,笔者在毗邻索尔克生物研究所的斯可瑞普斯研究所(The Scripps Research Institute) 学习,常去索尔克生物研究所聆听科学报告,拜访学界朋友。一次经朋友介绍,前去拜访创始研究员莱斯利⋅奥格尔(Leslie Orgel)博士。奥格尔博士加入索尔克研究所之前是剑桥大学教授,1950年代在理论无机化学方面做出了一系列开创性工作,他撰写的《配位场理论》一书,是我们大四时学习结构化学的参考书,我曾经非常认真仔细地研读了这本书的中译本。加入索尔克研究所后,奥格尔博士华丽转身,跨界投入到RNA世界的研究之中,开创化学进化这一崭新研究领域。当我告诉奥格尔博士我曾经读过他的《配位场理论》一书时,老先生显得十分激动,他告诉我,这是他到索尔克研究所三十年来第一次有人和他谈论配位场理论,令他十分欣慰的是,人们还没有忘记他50年前的科研成果,而且是一位来自中国的年轻学者。他从书柜角落深处找出一本布满灰尘的《过渡金属离子配位场理论》抽印本,亲笔签名赠送给我留念。在奥格尔博士的引荐下,我还得以去拜见弗朗西斯⋅克里克博士,这位大神一样的现代科学泰斗, 鹤发童颜,亲切和蔼,轻声细语地给我介绍他正在研究的神经生物学,试图揭开人类意识本质之谜。和两位英国绅士科学家交谈,令人如沐春风,有仙人点拨羽化之感。

漫步在索尔克生物研究所的中庭平台上,太平洋温暖的海风迎面吹来,不远处的海边悬崖是滑翔翼爱好者的最爱,色彩斑斓的滑翔翼在湛蓝的天空中翱翔。沿着悬崖陡峭的小路下到海边,就是圣迭戈著名的黑沙滩,在那里总会有惊奇的发现。中庭平台东端入口的一块大理石上,镌刻着索尔克的一句话:“希望寄于梦境和想象之中,也在于那些敢使梦想成真之人的勇气之中(Hope lies in dreams, in imagination and in the courage of those who dare to make dreams into reality)”。索尔克自己和索尔克生物研究所的科学家们,在探索人类生命未知奥秘的征途上,正是这句话最好的实践者。

2018年6月 写于上海-圣迭戈-费城

备注:

  • 原文于2018年8月27日首发于《海归学人》

  • 参考文献:略

  • 图片来源:salk.edu,Wikipedia,public domains. All copyrights belong to the owners. Many thanks!

 

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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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