“狂人”文特爾:我為基因狂

6月底,一場有關(guān)爭先破解人類基因圖譜的科技競賽,暫時(shí)降下帷幕。美國私人基因工程公司塞萊拉與其“宿敵”——HGP(1990年由英美中日德法等國政府組織的人類基因組計(jì)劃),同時(shí)公布完成人類基因圖譜解碼工程。但由克雷格·文特爾領(lǐng)導(dǎo)的塞萊拉公司比官方取得的成就更為顯著,HGP只不過拿到了一本按順序排好頁碼的“生命”大典,但每頁上的文字需要幾年的時(shí)間才能搞清楚。而文特爾已經(jīng)譯出了每一頁的單詞和字母,只不過這些單詞和字母的意思還有待進(jìn)一步研究。文特爾還宣布,今年年底之前,塞萊拉公司就將完成老鼠基因組密碼的破譯工作,這對于研究人類基因組有著非同尋常的意義。

這位能與政府組織的龐大研究力量相抗衡的神奇人物究竟是怎樣一個(gè)人?

初出茅廬獲得重視

今年53歲的文特爾生長于舊金山郊外的米爾布萊鎮(zhèn),他當(dāng)會計(jì)師的父親是被逐出教會的摩門教徒。文特爾讀高中時(shí),雖然學(xué)習(xí)成績并不好,但游泳非常棒。高中畢業(yè)后,他參加了海軍招兵,新兵技能測試中,聰明的文特爾在3500名新兵中取得最高分。此后,他參加了越戰(zhàn),戰(zhàn)爭的殘酷使他深深認(rèn)識到時(shí)間的珍貴,認(rèn)識到人生的每一分鐘都應(yīng)該有所創(chuàng)新,而不是浪費(fèi)在戰(zhàn)場上并毀滅生命。

回到美國后,文特爾用了6年時(shí)間讀完了本科和研究生課程,畢業(yè)后在布法羅紐約國立大學(xué)工作了一段時(shí)間。此后,他被NIH(國家健康研究中心)的神經(jīng)學(xué)研究所聘為研究人員,主要任務(wù)是查找和解碼人類大腦中腎上腺素接受器蛋白質(zhì)的基因,但這項(xiàng)工作因?qū)嶒?yàn)條件限制遲遲沒有進(jìn)展。1986年,他得知有一臺機(jī)器能通過激光掃描字母(A、T、C、G)解讀基因時(shí),立刻飛到加利福尼亞與制造商取得聯(lián)系。但NIH并不同意購買機(jī)器,文特爾只好自己掏錢買了一臺。

在這臺機(jī)器的幫助下,文特爾不到1年便解碼了10萬個(gè)字母。到1991年6月,他已經(jīng)識別出347個(gè)基因,而此前科學(xué)家們已經(jīng)識別出的基因僅有2000個(gè)。NIH的上司們對此感到非常高興,便計(jì)劃為此申請專利。但這項(xiàng)提議遭到NIH負(fù)責(zé)人類基因計(jì)劃的頭頭詹姆斯·沃森(1999年諾貝爾化學(xué)獎獲得者)的強(qiáng)烈反對,他公開指責(zé)這種行為將導(dǎo)致法律上的戰(zhàn)爭。最后NIH的頭頭們不得不取消這項(xiàng)專利申請計(jì)劃,同時(shí)沃森也停止了NIH的基因研究計(jì)劃。

自立門戶成績斐然

但文特爾并沒有因此放棄,他和妻子克萊爾·弗雷澤(著名分子生物學(xué)家)自立門戶,建立TIGE研究中心展開基因方面的研究。剛開始,文特爾隨機(jī)抽取樣本進(jìn)行序列分析。不久后,諾貝爾獎得主漢密爾頓·史密斯加盟,在他的幫助下,文特爾改進(jìn)了讀取基因序列的技術(shù)。這種技術(shù)很簡單,用一個(gè)普通攪拌機(jī),把生物體的DNA粉碎成成千上萬的小部分,然后通過一個(gè)超級電腦和軟件再把它們重新組合,從而找出它們的基因圖組。

成立基因組研究所一年之后,文特爾就破譯了aemophilus流感病毒的整個(gè)基因組密碼,這種細(xì)菌包含200萬個(gè)基因字母,可以引起腦膜炎、聽覺和呼吸系統(tǒng)感染。這也是人類歷史上第一次如此徹底地破譯生命機(jī)體所包含的基因字母順序。迄今為止,共有30多種有機(jī)體的基因序列被破譯,文特爾的基因組研究所完成了其中2/3還要多。

挑戰(zhàn)權(quán)威備受攻擊

1998年,亨克彼勒向文特爾展示了更快更高效的基因序列讀取儀ABIPrism3700,文特爾立即與亨克彼勒的公司結(jié)為同盟,并且把這個(gè)新的聯(lián)合公司命名為“塞萊拉”。此次合作為文特爾贏得了3億美元的新資金,躊躇滿志的文特爾向世人宣稱,他完成整個(gè)人類基因計(jì)劃只需3年時(shí)間和2億美元,2001年完成全部人類基因組密碼的排序和組合工作。而HGP的科學(xué)家卻稱需要15年時(shí)間及30億美元的資金。

文特爾的宣言使他的科學(xué)家同行們看起來像個(gè)傻瓜。于是,諷刺接踵而來,甚至有人稱他是個(gè)瘋子。與此同時(shí),文特爾決心要把研究成果轉(zhuǎn)化為財(cái)富的想法,也對科學(xué)家應(yīng)該忍受貧窮的傳統(tǒng)觀念產(chǎn)生了強(qiáng)大的沖擊。

握手言和再創(chuàng)輝煌

與此同時(shí),面對文特爾的挑戰(zhàn),HGP也加快研究步伐,兩大組織在同一領(lǐng)域展開了一場你追我趕的競賽。直到今年5月,人類基因計(jì)劃非官方指揮克林斯和文特爾這兩個(gè)老對頭終于坐到一起,經(jīng)過反復(fù)磋商,達(dá)成一項(xiàng)協(xié)議:同時(shí)向世人公布各自的研究成果。

現(xiàn)在的問題是,隨著數(shù)據(jù)的公開,塞萊拉公司的產(chǎn)品是否會有市場。文特爾的回答是肯定的。塞萊拉每年的收入成倍增長,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在他的對手前面。因?yàn)槿R拉公司雖然公開人類基因組草圖,但準(zhǔn)備把破譯基因組圖的方法推向市場。塞萊拉將在秋天公布基因的科學(xué)分析數(shù)據(jù),研究人員和科學(xué)家可以從網(wǎng)站celera.com獲得這些數(shù)據(jù)。有些大的生物科技與制藥公司,為進(jìn)入celera.com的數(shù)據(jù)庫,每年支付500萬到1500萬美元的申請費(fèi)。

對于文特爾來說,下一步的工作是在對老鼠基因進(jìn)行研究后,把黑猩猩作為研究對象,甚至包括稻和谷。他還打算從不同種族中選擇30名男性和女性,并最終采用其中6名的基因進(jìn)行研究。當(dāng)被問及他自己的基因是否也在其中時(shí),他回答說:“為什么不?”同時(shí),他還帶領(lǐng)塞萊拉在蛋白質(zhì)領(lǐng)域進(jìn)行研究,研究基因怎樣產(chǎn)生和維持蛋白質(zhì),這是對生命真正造成障礙的重大課題。G(王宇華編譯自美《時(shí)代》)

《海外星云》(2000年22期)