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爱搞恶作剧的“分子生物学顽童”得了诺奖

2022/07/01

导读

这位“西德叔叔”的实验室走出5位诺奖得主。

“science is something one is tied to for life and one should never retire from anything until one has secured one's next job.（科学是一个人一生的事业，谁都不许退休，除非他想提前安息！）”

图片来源：andrew cutraro/redux

他是20世纪科学巨擘之一，他对秀丽隐杆线虫的研究，实现了遗传学和发育生物学的突破性发现，从而开创了一个时代。另一面，他化身为“西德叔叔”嬉笑怒骂皆成文章，尽情地展现奇思妙想。

他为人正直善良且机智幽默，还是一名熟练的恶作剧者，被戏称为“分子生物学顽童”。那句“garbage in, garbage out；garbage in, problem solved”即出自他之口。

他就是悉尼·布雷内（sydney brenner，1927年1月13日-2019年4月5号）。布雷内出生于南非，英国科学家，2002年诺贝尔生理学或医学奖得主，线虫新颖模型创造者。

如饥似渴地读书

布雷内出生于一个犹太移民家庭，他的父亲于1910年从立陶宛移民南非，母亲也是来自拉脱维亚的移民。布雷内的父亲是一名鞋匠，尽管他不识字，但掌握了几种当地语言，并有很强的幽默感，这一点布雷内也继承了下来。

幼年的布雷内与父母 leah 和 morris。（图片来源：cold spring harbor laboratory archives, ny.)

布雷内学习东西也非常快，他从邻居那里学会了阅读。邻居也是穷人，拿报纸当桌布用，顺便教布雷内读桌布。布雷内在学校里进步飞速，他对什么都充满好奇心，如饥似渴的在书中寻求养分。但由于家庭条件有限，没有什么书可读。幸运的是，他有机会进入当地一家不错的图书馆，这是卡内基基金会在世界各地设立的众多机构之一。泰勒的《年轻的化学家》(the young chemist，1934)启发他在家中进行实验。书中介绍了做化学实验的详细步骤，布雷内照方抓药，10岁那年就在自家的车库里做起了化学实验——提取花瓣和树叶中的色素，发现加酸加碱，花容变色。

然而，是威尔斯、赫胥黎和威尔斯合著的《生命科学》(the science of life ，1931)使他转向了生物学。这些早期的经历给西德尼提供了自给自足的宝贵经验，使他在以后的生活中对那些希望在开始任何新的冒险之前接受培训的年轻调查员相当不屑。

布雷内在灌木丛中露营（图片来源：cold spring harbor laboratory archives, ny.)

确定遗传密码的性质

由于成绩突出，布雷内得以跳过高中直接升入大学，于1942年进入约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学（university of the witwatersrand in johannesburg）攻读内科学士学位（这是当时唯一一个提供奖学金的专业），那年他才14岁，比他的同班同学小3～4岁。

1952年，布雷内拿到一份奖学金并远赴英国牛津大学继续深造，师从cyril norman hinshelwood爵士（1956年诺贝尔化学奖得主）研究细菌如何抵抗噬菌体。

1953年，布雷内在牛津大学攻读博士学位时，听说吉姆·沃森(jim watson)和弗朗西斯·克里克(francis crick)根据罗莎琳·富兰克林(rosalind franklin)的实验数据构建了dna模型。他和莱斯利·奥格尔(leslie orgel)、杰克·邓尼茨(jack dunitz)一起开车去剑桥看模型。他在临终前的一次演讲中描述了这段经历:

“我必须告诉你，那是一个绝对的启蒙时刻，让我恍然大悟。第二天，在我们回去之前，我花了整整一天的时间，和吉姆·沃森交谈……最后我决定研究这个主题，当然，当时的我也无能为力。我开始思考关于基因密码的事情，就像我们那时开始讨论的那样。这段代码是什么？这个序列意味着什么?”

弗朗西斯·克里克(francis crick)将布雷内招募到分子生物学实验室(lmb)，在那里他开始了一系列实验，最终为破译基因密码做出了贡献。他的发现证明该密码是基于碱基对的三联体，他称之为密码子，并且他发现了两个终止密码子。

图片来源: science photo library

1960年代初，他与弗朗索瓦·雅各布（francois jacob，发现操纵子的法国生物学家）及来自加州理工学院的马修·梅塞尔森（matthew meselson）合作，经过反复实验，共同发现了信使rna（mrna）的存在，并证明信使rna的核苷酸序列决定了蛋白质中氨基酸的顺序。由于这一发现，他于1971年获得了拉斯克基础医学研究奖。

线虫之父

布雷内最著名的是他通过对秀丽隐杆线虫的实验对遗传信息及其发展的研究。早在20世纪60年代初期，科学家就开始探索“细胞程序性死亡”的奥秘。研究这个课题，细菌这样的单细胞生物过于简单，而哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂，当时深深困扰着生物学家。

布雷内认为在高等生物中很难找到有关细胞分化和器官发育过程中的基本问题的答案。兜兜转转，他选择了秀丽隐杆线虫作为研究对象。

被荧光蛋白标记的秀丽隐杆线虫

秀丽隐杆线虫长仅约1毫米，细胞数量不多，功能不复杂，且繁殖周期短、周身透明，便于在显微镜下直接观察细胞分化。但在当时，这一想法不为大多数生物学家所接受。因为生活在土壤中、以细菌为食的线虫与人类似乎毫无联系，更不必谈科学研究。布雷尔不随大流、不虑实际的直言直语使许多声名显赫、自以为是的生物学家对布雷内冷嘲热讽。

秀丽隐杆线虫示意图

不过，特立独行的布雷内坚持自己的想法，勤奋刻苦、坚持不懈。布雷内在1965年第一次研究线虫，直到1974年才发表第一篇有关论文，其中经历了长达10年左右默默无闻的基础工作时间。他成功通过显微镜追踪线虫细胞的一系列生理过程，使得基因分析能够和细胞的分裂、分化、演变及器官发育联系起来，并借此发现了调控线虫细胞程序性死亡的关键基因，为后人研究“细胞程序性死亡”奠定基础。直到20世纪80年代，线虫研究才逐渐受到国际认可，一些国家的科学家已经开始利用布雷内三人的成果，研究可以治疗因寄生虫感染导致的多种疾病的新方法。

布雷内的这种执著与坚韧，终使他在2002年12月10日被授予诺贝尔生理学或医学奖。

悉尼·布雷内（右）与约翰·苏尔斯顿，两人于2002年与罗伯特·霍维茨分享了诺贝尔生理学或医学奖。（图片来源：steve russell/toronto star/getty）

幽默睿智又爱恶搞

布雷内以幽默和机智著称。在诺贝尔晚宴上，他发表了简短的餐后谈话：

“现在我想说点什么。我能说的最好的方式，就是告诉你们我收到的一封信。诺贝尔奖得主会收到很多信，这是来自中国的一名学生。他的电子邮件说：’亲爱的悉尼·布雷内博士，我也希望获得诺贝尔奖。请告诉我该怎么做。’我一直在考虑这样的回复：首先你必须选择合适的工作地点，有慷慨的赞助商支持你，比如剑桥大学和医学研究委员会。然后你需要找到合适的动物来研究——例如秀丽隐杆线虫等。接下来，选择愿意与你一起努力工作的优秀同事。约翰·苏尔斯顿（john sulston）和罗伯特·霍维茨（robert horvitz）怎么样？你还必须确保他们可以找到其他同事和学生，每个人都将不得不努力工作。最后，也是最重要的一点，你必须选择一个开明、有鉴赏力的诺贝尔委员会，并拥有一位具有不容置疑的洞察力的优秀主席。”

布雷内也被称为熟练的恶作剧者，他曾经在参观日本的某制药公司时，进行了一次“完美恶作剧”。这家公司用发酵的大蒜调制了一种日本草药，被广泛应用。这种药的味道非常糟糕，必须装在胶囊里服用。但是，由于剂量很大，装胶囊和出售胶囊时无法做到完全不泄露，因此专门提供了一个装有滴管瓶和空胶囊的工具包。

于是，布雷内说他想试试补救办法，工作人员很高兴地拿来了一套药品。布雷内装了一个胶囊，吞了下去。然后他马上倒在地上发出一声哽咽的叫喊，接着是咯咯的一声，从椅子上滚下来，躺在地板上一动不动。布雷内通过半睁的眼睛，观察了周围人的反应。他们非常惊愕，他躺在那里的几秒钟内，工作人员脸上血色尽失。布雷内说，可以看到他们的脑海中不断涌现出一些问题，比如如何处理尸体，以及布雷内那位同样惊讶地观察到这一事件的同事该怎么办。

布雷内从地板上站起来，开始歇斯底里地狂笑。其他人终于意识到这只是一场恶作剧，每个人都笑得很开心。布雷内在日本因此而出了名。

西德叔叔

布雷内的幽默、讽刺和对权威和教条的蔑视逗乐了大家，但有时也会令人感到被冒犯了——所以有人将他描述为“分子生物学顽童”或“喜欢挑拨离间的诙谐的骗子”。他还有另外一个名字就是“西德叔叔”，曾经甚至有一些研讨会主持人将他直接介绍为西德叔叔。那么这个名字是怎么来的呢？

从1994年到2000年，布雷内为《当代生物学》（current biology）撰写了一个月刊专栏，最初的名字是“loose ends”，后来这个专栏从每期压轴的位置窜到开头，于是被布雷内改称“false start”。这些作品被收集在一起，生动地展示了布雷内的智慧、创造力和幽默感，包括一些对当今科学问题的精辟评论，以及一些令人愉快的异想天开的幻想情节。

其中有几篇文章是以西德叔叔（uncle syd）写给威利（willie）的信的形式写的，威利是布雷内虚构出来的一个外甥。布雷内给他写了很多封信，提供了很多建议，伴随威利从研究生一路成长到系主任，在科学领域迅速发展，信的落款是“syd叔叔”，这也成了他除了“线虫之父”之外的一个新外号。这些对科学研究方式的敏锐洞见仍在其从业者中产生共鸣。他在最后一篇专栏文章落款时，对自己进行了一番颇具启发性的描述:

老年人，白人，男性，专栏作家，7年经验，个体经营的科学家，探险家，冒险家，发明家和企业家寻找年轻的、天真，最好是新成立的科学期刊的编辑，以期获得尽可能广泛的读者。

2000 年，悉尼·布雷内 (sydney brenner) 在加利福尼亚州伯克利的分子科学研究所（molecular sciences institute）

悉尼·布雷内从 1980 年代以来一直在为新加坡政府提供科学政策方面的咨询。他对 1985 年新加坡第一个生命科学研究所——分子与细胞生物学研究所（institute of molecular and cell biology）的成立起到了关键作用。布雷内晚年甚至在新加坡定居工作生活，为新加坡的科研发展做出了巨大的贡献。

布伦纳实验室也培养了一代杰出的学生，其中包括五位诺贝尔奖获得者。那些致力于了解秀丽隐杆线虫工作原理的人现在已达数千人。

2019 年 4 月 5 日，悉尼·布雷内在新加坡去世，享年 92 岁。他的名字将永远载入生物学史册。

梭罗说过：“心灵与自然相结合才能产生智慧，才能产生想象力。”坚持自己，努力钻研，做出成就，这应该就是命运对悉尼·布雷内人生最好的馈赠。悉尼·布雷内值得被怀念，为他有趣而又成就满满的一生。

*参考资料

[1] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2002/brenner/biographical/

[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbm.2020.0022#d1e207

[3] https://www.asbmb.org/asbmb-today/people/120119/sydney-brenner-1927-2019

[4] 穷小子变宗师：两年读完小学、跳过高中直升大学、一生独爱玩“开局游戏” 朱明董梦

制版｜小圭月

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