卡爾與格蒂：伉儷情深的諾獎夫婦

王江山

說到諾獎夫妻檔，很多人想到的都是著名的居里夫婦。而其實像他們一樣攜手為科學(xué)做出貢獻的伉儷還有很多，科里夫婦就是其中的一對。1947年，卡爾·斐迪南·科里和妻子格蒂·特蕾莎·科里以及阿根廷醫(yī)生貝爾納多·奧賽一起因發(fā)現(xiàn)糖代謝中的酶促反應(yīng)而被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。科里夫婦身上有怎樣的傳奇故事？又是如何兼顧愛情與科研，最終為人類科學(xué)做出貢獻的呢？

命運的相遇

卡爾出生在布拉格，來自一個科學(xué)世家，很早就被身為動物學(xué)家的父親與身為物理學(xué)家的祖父領(lǐng)進了科學(xué)的世界。1914年，當年輕的卡爾·科里與同樣年輕的格蒂·拉德尼茨相遇時，還不知道這個只比自己大幾個月的姑娘會成為他一生的伴侶。他們那時都在布拉格查理大學(xué)主攻醫(yī)學(xué)，在卡爾眼中，“格蒂是有魅力、有活力、有智慧、有幽默感、熱愛戶外運動的年輕女性—這些特質(zhì)立刻吸引了我”。那年一戰(zhàn)剛剛爆發(fā)，戰(zhàn)亂的陰霾還離他們很遠，兩個年輕人在共同的愛好下越走越近，他們一起學(xué)習(xí)、郊游，還去滑雪和探險，青春的時光無憂無慮。

可好景不長，兩年后戰(zhàn)爭愈演愈烈，卡爾應(yīng)征入伍。1918年，卡爾被分配到意大利皮亞韋河的前線附近一個兵營，由于傷者甚多，傳染病很猖獗，“在營養(yǎng)不良的士兵和平民中，感染流行性感冒的死亡率很高，可我們都無能為力，這對我來說是一個巨大的打擊”。戰(zhàn)爭中的經(jīng)歷讓卡爾對醫(yī)生控制疾病的能力感到非常難過，這也讓他堅定了科學(xué)研究的信念。1920年，卡爾回到校園與格蒂重聚，并于同年一起獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。也許是戰(zhàn)爭的殘酷讓他們意識到生命短暫，也許是長久的分離讓他們更添情誼，同年，格蒂冠上了科里的姓氏—他們結(jié)婚了。

格蒂嫁給卡爾后并不想做家庭主婦，而是決心在科研上與他齊頭并進。但她是猶太人，還是一位女性，在那個時代的歐洲很難找到學(xué)術(shù)職位，卡爾也因為種種問題而導(dǎo)致研究受阻，于是，科里夫婦做出了一個決定：移民美國。這個決定對兩人的學(xué)術(shù)命運影響深遠。

是夫妻，也是合作伙伴

1922年，卡爾來到紐約州布法羅市的國立惡性疾病研究所，成為一名生物化學(xué)家，半年后格蒂成了他的研究助理，自此以后，兩人在科研上就再也沒有分開過。

他們?nèi)硇耐度肟蒲兄?。格蒂?jīng)常會提出某個想法，然后兩個人就一起進入實驗室試著執(zhí)行它，有時候也會推翻它;卡爾會提出一些實驗的技巧，格蒂就去踐行?？栕鹬馗竦俚牟湃A，格蒂信任卡爾的能力，他們的親密關(guān)系甚至超出了他們的科學(xué)努力。有人如此評價這份心有靈犀：“就像她寫了上半句，他就可以接上下半句?！笨栐?947年諾貝爾晚宴上的講話中總結(jié)了他們合作的本質(zhì)：“我們的合作始于30年前，當時我們還是布拉格大學(xué)的醫(yī)學(xué)院學(xué)生，此后一直在繼續(xù)。我們的努力在很大程度上是互補的。”

相知相伴的科研人生

早在20世紀20年代，人們就知道糖代謝功能障礙會導(dǎo)致糖尿病，而且人們也知道胰島素能夠降低糖尿病患者的血糖水平，但是科學(xué)家們并不了解胰島素背后的生化機制，也不知道糖類物質(zhì)究竟是如何代謝的。

格蒂的父親是一名糖尿病患者，他飽受病痛煎熬，曾對女兒說：“你一定要給我找到治療方法?！焙髞?，格蒂和卡爾開始研究人體如何代謝葡萄糖，一直研究了三十多年。

他們發(fā)現(xiàn)胰島素能夠加速葡萄糖的氧化代謝，并在肌肉和肝臟中轉(zhuǎn)化為糖原，而腎上腺素起相反作用，分解肌糖原和肝糖原，產(chǎn)生葡萄糖。由于其他研究人員已經(jīng)證實，肌糖原不會對血糖產(chǎn)生顯著的影響，因此，他們得出結(jié)論，肌糖原必須形成一種中間物質(zhì)，然后通過血液循環(huán)進入肝臟。這就是著名的“科里循環(huán)”，葡萄糖和糖原之間的相互作用是“科里循環(huán)”的核心。

1931年，卡爾在《生理學(xué)評論》上發(fā)表文章，將當時人們對哺乳動物碳水化合物代謝的認識進行了綜合闡述。他觀察到，迄今為止，大多數(shù)研究都是針對整個動物進行的，但對潛在的代謝機制卻知之甚少。從此后，他們更加明確了研究方向—對糖原代謝機制的研究，更確切地說是糖原分解。

通過對青蛙的骨骼肌進行實驗，科里夫婦確定了糖原分解的一個新中間產(chǎn)物，他們將其描述為葡萄糖-1-磷酸，并稱之為“科里酯”。之后，他們與自己的聯(lián)合研究生西德尼·科洛威克合作，建立了化合物的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了催化其形成的酶—磷酸化酶。此外，科里夫婦還證明了磷酸化反應(yīng)的逆轉(zhuǎn)會產(chǎn)生糖原，這是人類第一次在試管中合成生物大分子。

1942—1943年，科里夫婦與阿爾達·格林合作發(fā)表了四篇開創(chuàng)性論文，他們從肌肉中提取了糖原磷酸化酶，并研究了其化學(xué)性質(zhì)。這項對碳水化合物代謝的酶催化化學(xué)反應(yīng)的研究，使他們在1947年與阿根廷的貝爾納多·奧賽分享了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

永不止息

1946年，卡爾更換了部門，成為生物化學(xué)部的主席。夫婦二人繼續(xù)合作，他們很喜歡圣路易斯大學(xué)，甚至為此拒絕了哈佛、伯克利大學(xué)和洛克菲勒研究所的邀請。這是他們熟悉和熱愛的地方—他們有自己的房子和花園，卡爾種蔬菜，格蒂就種花。閑暇時兩人沉迷于閱讀，格蒂喜歡看歷史書、傳記和現(xiàn)代小說，卡爾則癡迷于考古學(xué)、詩歌和藝術(shù)。這棟房子成了一個小小的基地，吸引著他們的朋友。

在圣路易斯大學(xué)，科里夫婦結(jié)交了許多科學(xué)家，他們還支持和幫助那些有才華的青年學(xué)者。這些人聚集在實驗室與他們一起學(xué)習(xí)和工作，科里夫婦絲毫沒有架子，會在中午跟大家一起去圖書館吃便餐，他們有時候談?wù)摦斍暗难芯浚袝r候聊起家常。談笑有鴻儒，往來無白丁，后來這些人中有7個人獲得了諾貝爾獎。

然而就在夫婦二人獲得諾獎的那年夏天，他們在落基山脈登山時發(fā)現(xiàn)格蒂患上了脊髓硬化癥，這是一種不可治愈的致命疾病，非常痛苦。卡爾后來寫道：“她以堅韌不拔的精神忍受著（疾?。瑫r在科學(xué)上也沒有松懈?！备竦僖砸环N驚人的毅力繼續(xù)進行研究，在身患重病的情況下探索了不同形式的糖原儲存疾病的酶病灶，還和約瑟夫·拉爾納共同描述了一種新的酶，他們稱其為“debrancher”。直到格蒂生命的最后一刻，她還樂觀地開著玩笑：“我們應(yīng)該準備一個派對，來平息那些說我已經(jīng)死了的謠言?！?957年，在被疾病折磨十年之后，格蒂安詳?shù)卦诩抑惺攀馈?/p>

從20世紀20年代開始，卡爾和格蒂所進行的一系列開拓性的研究讓人們深刻地理解了糖代謝的過程。他們解釋了身體可逆地轉(zhuǎn)化葡萄糖和糖原的過程，分離和純化了許多與葡萄糖代謝有關(guān)的酶。正是在他們工作的基礎(chǔ)上，后人們才開發(fā)和改進了相關(guān)的技術(shù)去控制糖尿病。2004年9月21日，美國化學(xué)學(xué)會在華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院為他們舉行了紀念活動，還設(shè)置了牌匾，以紀念他們在糖代謝等方面做出的重要貢獻。