布洛贝尔的诺贝尔奖：想象变成了现实
作者：David Anderson，Peter Walter
单位：
关键词：
医学与哲学000624
分类号：R-05 文献标识码：A 文章编号：1002-0772(2000)06-0061-02
1980年，克丽丝.纽丝兰—沃哈德和埃里克.韦乔斯开始研究果蝇中的胚胎致死突变，这项研究后来获得了诺贝尔奖，在某种意义上，它标志着生物学一个富有魅力的理论时代的终结和缺乏想象力的事实时代的到来(这个短语出自于T.H.赫胥黎，他认为悲剧就是“富有魅力的理论被缺乏想象力的事实所扼杀”)。如果沃森和克里克的DNA双链结构模型显示了想象力(只具有不多的事实)可以超越自然，那么，纽丝兰—沃哈德和韦乔斯的饱和筛选法则表明进化能够产生如此难以想象的复杂的生物学机制，以致如果以直觉的方法来研究它们，既使不是可笑的，也是毫无用处的。它显示出大自然的想象力通常要远远超跃人脑所能达到的范围。从遗传学和分子生物学的结合中所产生的令人惊愕的力量已经创造了一种解决生物学问题的方式，那就是尽可能地少用假设，更不用说白手起家构建一个假说了。
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布洛贝尔(Gunter Blobel)和萨巴提尼(David Sabatini)于1971年提出的极为大胆的“信号假说”正是对实验生物学中这一范式的一种偏离。它纯粹是一种猜测，是想象和直觉的产物。这种执着的追求招致了众多的批评，因为在这个时代，越来越多的细胞生物学家已习惯于心安理得地从事由假说所推动的科学以及忙于对付由乙醇—亚硝基脲所处理过的大鼠肝脏和酵母培养物。布洛贝尔竟然不知天高地厚地(作为一个外来的纽约人，这个形容词也同样适用于他本人)在缺乏任何数据的情况下，提出这样一个猜测性的观点，这对许多人来说简直是傲慢到了极点。在确切有利的实验证据姗姗来迟前的许多年间，他如此执着地坚信自己的理论也招来了辛辣的批评。宣称已经否证了他的假说的论文源源不断地出现，这些作者均怀有一种幸灾乐祸同时又有点自命不凡的神情，而他的论文以及意见却被无数次地拒绝。然而最终证明他是正确的，甚至在设想的细节上，这就使那些诋毁他、怀疑他的人们更加苦恼和不知所措。
但这并不意味着布洛贝尔的才能和贡献仅仅是理论上的，相反，他有一种不屈不挠的决心要以实验来证实其假说中的所有预言，无论这将会遇到多少困难。他激励一代又一代的学生和博士后研究生应用生物化学，离子通道生理学，甚至遗传学的知识，去验证他和萨巴提尼起初信手画出的图表是否正确。具讽刺意味的是，转运通道上被发现的第一个成分，信号识别颗粒(SRP)，恰恰是唯一一个其特性超出了最初模型预料的物质：一个可溶性的信号肽识别复合体阻止细胞质中的初生多肽链的进一步转译，它作为一个接合体而起作用，使得核糖体同粗糙内质网上与膜相关的转运机制相结合。
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真正令人惊讶的是布洛贝尔和他的同事们在四分之一个世纪中所做的实验屡次证实了最初的信号假说中的基本概念：分泌物和膜蛋白中确实包含了疏水氨基酸的片段，它们以进入粗糙内质网的、合成它们的多核糖体为目标，在多数时候，它们就像起初设想的那样位于氨基酸链的末端；对于这些“信号肽”有一个特定的受体，信号肽的识别和多核糖体的进入粗糙内质网，在膜中开辟了一条蛋白酶通道，使初生的肽链更为便利地通过双分子脂膜。而且关于多肽链中信号顺序的数目和位置变化的概念可用来解释进出双分子脂膜的不同结构的膜蛋白的“缝合”。另一篇与此有关的题为“细胞内蛋白质结构”的理论性论文，也极大地证明了此观点的正确性。最后这个模型，起初是用于解释进入粗糙内质网的膜蛋白和分泌物的定位，已经证明有着极其广泛的适用性，并且在原则上解释了不同的蛋白质是如何特定地与细胞内膜上的各种组分相结合，包括线粒体、溶酶体、过氧化物酶体、叶绿体、高尔基体以及粗糙内质网自身，这种结合程度甚至出乎布洛贝尔本人当初的预料。
我们这些和布洛贝尔一起研究的人还可以回忆起70年代末和80年代初，他在传播信号假说时所遇到的异乎寻常的阻碍。尽管怀疑和不信任总是一再让他感到生气和失望，然而不可思议的是，在那段枯燥的时期中，有时关键性的实验突破甚至要持续数年的时间，正是这种情绪为布洛贝尔提供了关键的动力。“就像长矛刺向风车”，布洛贝尔如此绘声绘色地描述他对于那些批评家和反对派的回击，正是这种论点鼓舞他继续前进，毫无疑问，当时的这种辩解现在反而使他感到倍增乐趣。
, http://www.100md.com
布洛贝尔所获得的诺贝尔奖是如此的当之无愧，以至提醒我们在成功获得对自然界综合全面的理解中，保持不同的科学探索风格是多么重要。布洛贝尔曾经是，现在也是一个相当有人情味，充满激情的科学家，他对他的研究倾注了深厚的情感。他的理论诞生于想象力和直觉的飞跃，而不像其他某些伟大的科学成就那样来自于冷冰冰的数字计算，形式逻辑的推理，或是绝妙地抓住了一次偶然的机会。像他这样解决一个如此复杂的问题，最初又没有借助于任何系统的研究，很难想象用其它方法怎么能够成功。这是一种在生物学中正日趋式微的风格，这不仅因为基因组时代的到来预示着人们必须利用大量的数据以及探索的动力不再来自于科学中的假说。也许它还是如此的罕见，因为这种研究风格需要一种惊人的精神上的勇气：情愿去追求一个可能是正确也可能是不正确的观点。在科学上没有人会因为证明自己心爱的假说是错误的而得到称赞，即使在推进我们知识的过程中这经常具有不可估量的价值。尤其是当进化已经产生的精致的和与直觉相悖的生物学机制正在频频嘲弄人们的想象力时，通过系统地获得数据来推动我们的科学研究显得更加稳妥，且可以在极大程度上减缓压力。今年的诺贝尔生理学奖称颂了这样一个事实：有时仅仅通过深刻的思考就可以解决艰难的问题，如果一个人有足够勇气的话。让我们期盼它能鼓舞下一代的年轻生物学家有勇气去效仿。我们需要他们的领导。
(华东师范大学哲学系刘海燕译自Cell,Vol.99,557～558,December 10,1999,陈蓉霞校，邮编：上海 200062)
收稿日期：2000-02-28, http://www.100md.com
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医学与哲学000624
分类号：R-05 文献标识码：A 文章编号：1002-0772(2000)06-0061-02
1980年，克丽丝.纽丝兰—沃哈德和埃里克.韦乔斯开始研究果蝇中的胚胎致死突变，这项研究后来获得了诺贝尔奖，在某种意义上，它标志着生物学一个富有魅力的理论时代的终结和缺乏想象力的事实时代的到来(这个短语出自于T.H.赫胥黎，他认为悲剧就是“富有魅力的理论被缺乏想象力的事实所扼杀”)。如果沃森和克里克的DNA双链结构模型显示了想象力(只具有不多的事实)可以超越自然，那么，纽丝兰—沃哈德和韦乔斯的饱和筛选法则表明进化能够产生如此难以想象的复杂的生物学机制，以致如果以直觉的方法来研究它们，既使不是可笑的，也是毫无用处的。它显示出大自然的想象力通常要远远超跃人脑所能达到的范围。从遗传学和分子生物学的结合中所产生的令人惊愕的力量已经创造了一种解决生物学问题的方式，那就是尽可能地少用假设，更不用说白手起家构建一个假说了。
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布洛贝尔(Gunter Blobel)和萨巴提尼(David Sabatini)于1971年提出的极为大胆的“信号假说”正是对实验生物学中这一范式的一种偏离。它纯粹是一种猜测，是想象和直觉的产物。这种执着的追求招致了众多的批评，因为在这个时代，越来越多的细胞生物学家已习惯于心安理得地从事由假说所推动的科学以及忙于对付由乙醇—亚硝基脲所处理过的大鼠肝脏和酵母培养物。布洛贝尔竟然不知天高地厚地(作为一个外来的纽约人，这个形容词也同样适用于他本人)在缺乏任何数据的情况下，提出这样一个猜测性的观点，这对许多人来说简直是傲慢到了极点。在确切有利的实验证据姗姗来迟前的许多年间，他如此执着地坚信自己的理论也招来了辛辣的批评。宣称已经否证了他的假说的论文源源不断地出现，这些作者均怀有一种幸灾乐祸同时又有点自命不凡的神情，而他的论文以及意见却被无数次地拒绝。然而最终证明他是正确的，甚至在设想的细节上，这就使那些诋毁他、怀疑他的人们更加苦恼和不知所措。
但这并不意味着布洛贝尔的才能和贡献仅仅是理论上的，相反，他有一种不屈不挠的决心要以实验来证实其假说中的所有预言，无论这将会遇到多少困难。他激励一代又一代的学生和博士后研究生应用生物化学，离子通道生理学，甚至遗传学的知识，去验证他和萨巴提尼起初信手画出的图表是否正确。具讽刺意味的是，转运通道上被发现的第一个成分，信号识别颗粒(SRP)，恰恰是唯一一个其特性超出了最初模型预料的物质：一个可溶性的信号肽识别复合体阻止细胞质中的初生多肽链的进一步转译，它作为一个接合体而起作用，使得核糖体同粗糙内质网上与膜相关的转运机制相结合。
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我们这些和布洛贝尔一起研究的人还可以回忆起70年代末和80年代初，他在传播信号假说时所遇到的异乎寻常的阻碍。尽管怀疑和不信任总是一再让他感到生气和失望，然而不可思议的是，在那段枯燥的时期中，有时关键性的实验突破甚至要持续数年的时间，正是这种情绪为布洛贝尔提供了关键的动力。“就像长矛刺向风车”，布洛贝尔如此绘声绘色地描述他对于那些批评家和反对派的回击，正是这种论点鼓舞他继续前进，毫无疑问，当时的这种辩解现在反而使他感到倍增乐趣。
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布洛贝尔所获得的诺贝尔奖是如此的当之无愧，以至提醒我们在成功获得对自然界综合全面的理解中，保持不同的科学探索风格是多么重要。布洛贝尔曾经是，现在也是一个相当有人情味，充满激情的科学家，他对他的研究倾注了深厚的情感。他的理论诞生于想象力和直觉的飞跃，而不像其他某些伟大的科学成就那样来自于冷冰冰的数字计算，形式逻辑的推理，或是绝妙地抓住了一次偶然的机会。像他这样解决一个如此复杂的问题，最初又没有借助于任何系统的研究，很难想象用其它方法怎么能够成功。这是一种在生物学中正日趋式微的风格，这不仅因为基因组时代的到来预示着人们必须利用大量的数据以及探索的动力不再来自于科学中的假说。也许它还是如此的罕见，因为这种研究风格需要一种惊人的精神上的勇气：情愿去追求一个可能是正确也可能是不正确的观点。在科学上没有人会因为证明自己心爱的假说是错误的而得到称赞，即使在推进我们知识的过程中这经常具有不可估量的价值。尤其是当进化已经产生的精致的和与直觉相悖的生物学机制正在频频嘲弄人们的想象力时，通过系统地获得数据来推动我们的科学研究显得更加稳妥，且可以在极大程度上减缓压力。今年的诺贝尔生理学奖称颂了这样一个事实：有时仅仅通过深刻的思考就可以解决艰难的问题，如果一个人有足够勇气的话。让我们期盼它能鼓舞下一代的年轻生物学家有勇气去效仿。我们需要他们的领导。
(华东师范大学哲学系刘海燕译自Cell,Vol.99,557～558,December 10,1999,陈蓉霞校，邮编：上海 200062)
收稿日期：2000-02-28, http://www.100md.com