克隆教父：約翰·格登

王江山

人物小傳

約翰·伯特蘭·格登（1933年10月2日—），英國發(fā)育生物學(xué)家。他以在細胞核移植和克隆方面的開創(chuàng)性研究而著稱。2012年，他因在細胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

癡迷“蛻變”的少年

諾貝爾委員會宣布約翰·格登獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎后，約翰-格登在倫敦與記者交談

1933年10月2日，約翰·格登出生于英格蘭迪彭霍爾的一個富裕家庭，他的家人都熱衷于公益事業(yè)和志愿服務(wù)，這開闊了約翰·格登的視野。約翰·格登家周圍是田野和池塘，父母在家中的花園里給他留了一小塊地，讓他自己種各種感興趣的東西。七八歲的時候，約翰·格登就開始收集和研究植物和野生動物。當(dāng)他在荒野漫步時，詫異于一粒小小的種子能變成高大的植物;當(dāng)他趴在池塘邊觀察蛙卵時，對黑色蝌蚪變成青蛙的過程感到驚奇;當(dāng)他追逐蝴蝶時，又對由丑陋幼蟲化為美麗蝴蝶的蛻變?nèi)f分著迷。約翰·格登認為，一個人在年輕時不斷追問某一現(xiàn)象為何發(fā)生是一個好習(xí)慣，因為興趣是最重要的。

13歲那年，約翰·格登進入著名的伊頓公學(xué)讀書，在那里他仍保持著對動植物的興趣。剛?cè)雽W(xué)時他曾受到年長男孩的欺負，但他在壁球場上奮力拼搏，最終成為球隊隊長，給那些欺辱他的人以漂亮的反擊。在學(xué)業(yè)上，約翰·格登可就沒那么幸運了：他遇到了一位糟糕的老師。那時約翰·格登喜歡養(yǎng)毛毛蟲，而這位老師對此很厭惡，加上約翰·格登曾在課堂上指出過他的錯誤，因此老師更加惱火。約翰·格登自認為是一個閱讀和記錄能力較差的人，而這位老師卻總是讓他們做筆記。就這樣，從來不做筆記的約翰·格登考試失敗了，在250個男生中排在最后，就連他后來從事了一生的生物學(xué)也考了墊底。老師在他的評價表上寫道：他非常愚蠢，沒有從事科學(xué)事業(yè)的天賦。

面對這樣的打擊，約翰·格登甚至都有些懷疑自己，而幸好此時母親一直在鼓勵他。之后，約翰·格登離開學(xué)校，花了一年時間死記硬背他在伊頓公學(xué)時錯過的物理、化學(xué)和生物學(xué)知識。為了通過大學(xué)考試，思維天馬行空、崇尚自由的約翰·格登不得不忍受這種填鴨式補習(xí)。幸運的是，他最后成功被牛津大學(xué)動物學(xué)專業(yè)錄取了。

左：20世紀60年代，約翰·格登（右）和家人在一起 右：1971年，在劍橋大學(xué)的約翰·格登

爭議領(lǐng)域的闖入者

在牛津，約翰·格登終于可以從事自己最感興趣的科學(xué)了。他仍喜歡在戶外尋找靈感，寒冷三月的某一天，他在牛津大學(xué)的威瑟姆森林里發(fā)現(xiàn)了一種不為人知的昆蟲，因此在完成動物學(xué)本科學(xué)業(yè)后，他希望繼續(xù)研究鱗翅目昆蟲，所以就提交了昆蟲學(xué)博士學(xué)位申請，但卻被拒絕了。

失望的約翰·格登只好另謀出路，他仔細梳理了自己的研究興趣，最終把目光投向了發(fā)育生物學(xué)。后來他被錄取為邁克爾·菲什伯格（Michael Fischberg）教授的博士。菲什伯格是一個尊重學(xué)生思想的導(dǎo)師，他總是鼓勵約翰·格登：“你可以嘗試任何你能想到的、可能奏效的方法。瞄準(zhǔn)目標(biāo)，堅持不懈?！?p>

1980，約翰·格登（后排右二）和英國劍橋大學(xué)分子生物學(xué)實驗室的格登小組

那時發(fā)育生物學(xué)有個很重要的問題：構(gòu)成一個特定器官和組織的特定細胞是否只包含該特定器官和組織的遺傳信息？之前有人認為，一旦細胞分化成不同的類型，它們就不再包含完整的基因組。這是一個有很多爭議的學(xué)術(shù)領(lǐng)域。

菲什伯格教授鼓勵約翰·格登通過對爪蟾進行細胞核移植來進一步探索這個問題。約翰·格登的首次嘗試失敗了，他甚至無法從爪蟾的卵細胞中移除原始細胞核。但約翰·格登沒有氣餒，他仍堅持測試，直到找到一種正確的紫外線頻率：它能使細胞壁變得柔軟，從而易于插入新的細胞核。1958年，他已經(jīng)能用移植細胞核的卵細胞培育出成熟的青蛙，但他還沒有確鑿的證據(jù)證明：從改變的卵子中誕生的青蛙是新細胞核的產(chǎn)物，而不是舊細胞核的產(chǎn)物。約翰·格登繼續(xù)他的研究，他假設(shè)一個特殊細胞的細胞核包含完整的基因組，可惜當(dāng)時這一觀點并沒有被國際社會的生物學(xué)家所接受。

1960年，約翰·格登獲得博士學(xué)位，后來去了加州理工學(xué)院做博士后，在那里他的老師僅比他大三歲，卻已經(jīng)是青年才俊，可約翰·格登卻沒有什么建樹，甚至難以找到工作。他去哥倫比亞大學(xué)應(yīng)聘時，校長竟說：“謝謝你的到來，但恐怕我們不能給你提供工作。但請告訴你的老師，只要他一拿起電話，我們就有一個教授職位在等著他?！?/p>

經(jīng)歷了這么多打擊，約翰·格登仍沒有放棄，他克服種種困難，只為繼續(xù)留在自己感興趣的領(lǐng)域。功夫不負有心人，后來他在自己的母校—牛津大學(xué)的動物學(xué)系獲得了一個職位;1971年，他又來到劍橋大學(xué)分子生物學(xué)MRC實驗室工作。

成為克隆教父

2012年12月10日，瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫在諾貝爾獎頒獎典禮上向約翰·格登頒發(fā)證書和獎?wù)?/p>

早在1880年，人們就設(shè)想過這樣一種實驗：將一個細胞的細胞核移植到另一種類型的細胞中，這樣就可以確定細胞核中所包含的遺傳信息是否與所在細胞的類型有關(guān)。最好的實驗方法是利用卵子，因為它是一個大細胞，把細胞核放進卵子或者從卵子中提取染色體會更容易。1962年，約翰·格登從一只青蛙身上取出受精卵的細胞核，并用從蝌蚪腸道中取出的細胞核替換了它。這個經(jīng)過改造的卵細胞后來長成了一只新的青蛙，這證明了成熟的細胞仍然含有形成所有類型細胞所需的遺傳信息。

為了證明新青蛙是供體蝌蚪的后代，約翰·格登又利用具有明顯突變的深色青蛙和一個有白化病的蝌蚪進行實驗，結(jié)果培育出了白化病的青蛙后代，深色青蛙和它的白化病后代的照片震撼了科學(xué)界，英國生物學(xué)家J.B.S.霍爾丹（J.B.S.Haldane）首次使用“克隆”一詞形容了這一過程。

約翰·格登當(dāng)時用于核轉(zhuǎn)移的工具和技術(shù)至今仍在使用。他的重復(fù)實驗最終證明：生物體內(nèi)任何細胞的細胞核都包含該生物的全部基因信息。這一觀點為后續(xù)的細胞替代和干細胞治療研究奠定了基礎(chǔ)。2012年，約翰·格登因在細胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

生命不息，奮斗不止

約翰·格登和幾位發(fā)育生物學(xué)家和癌癥生物學(xué)家一起成立了威康信托基金會（Wellcome Trust）和癌癥與發(fā)育生物學(xué)研究所。研究所的研究方向就像硬幣的兩面：發(fā)育生物學(xué)關(guān)注細胞如何獲得和維持它們的正常功能，而癌癥研究則關(guān)注細胞脫離正?？刂频慕Y(jié)果。約翰·格登在工作中經(jīng)常鼓勵年輕人：“找到你感興趣的東西，然后去追求它。它是什么并不重要，但不要被他人推向你認為無聊和無用的方向?！?/p>

隨著約翰·格登研究的重要性越來越為人所知，他被授予了諸多獎項和榮譽：1984年的威廉·巴特·哈迪獎，1985年的皇家獎?wù)拢?987年的國際生物學(xué)獎，1989年的沃爾夫醫(yī)學(xué)獎;1995年，英國女王伊麗莎白二世授予約翰·格登爵士爵位，以表彰他對英國科學(xué)的貢獻;2009年他又獲得阿爾伯特·拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎，等等。

2003年7月，約翰·格登在英國癌癥研究所工作

多年來，約翰·格登和他的同事們繼續(xù)對爪蟾進行研究，利用其卵和卵母細胞來研究蛋白質(zhì)編碼的RNA分子。約翰·格登最近的研究集中在分析細胞分化過程中涉及的細胞間信號因子，闡明移植實驗中涉及細胞核重新編程的機制，包括組蛋白變異、移植DNA去甲基化作用等。

幾十年間，約翰·格登開創(chuàng)的技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、園藝業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域，如用基因療法治療會導(dǎo)致失明的遺傳性疾病，用克隆技術(shù)選育遺傳性質(zhì)穩(wěn)定的品種等。如今，約翰·格登仍在劍橋大學(xué)繼續(xù)他的研究，雖然已到耄耋之年，他卻還沒有退休的計劃。約翰·格登在采訪中說：“我一直認為，推進人類知識的發(fā)展，看看自己能為此做些什么，是一件令人著迷的事情?！?/p>