来自美国康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的生物物理学家托马斯·施泰茨获得了2009年诺贝尔化学奖,获奖成果是核糖体结构和功能的认识――在细胞内按核糖核酸指示构造蛋白质的机制。
施泰茨1940年出生在美国威斯康星州密尔沃基市,是家里五个孩子中最大的。高中时施泰茨是公认的中等生,直到与成绩优秀的弟弟产生竞争才使他积极起来。施泰茨还是一位音乐家以及唱诗班歌手,在最终开始科学追求前曾经思考过是否以音乐为生。
托马斯·施泰茨
交流对答疑解惑非常有用
问:在林道,您说在您的办公室独自吃午餐对进行优质的科学活动有不利影响――您是否总是按科学的方法思考及行动?
答:与同事、学生、博士后和教师等共进午餐非常重要的原因在于你可以与他们讨论想法、实验与科学。这是一个与他人交流的极好机会。你可以知道他们在做什么,并告诉他们你在做什么。
这一方式是我在英国剑桥分子生物实验室期间提出的。大家共进早餐,午餐以及下午茶。大家都愿意聚集在餐桌旁并交换意见,这帮助刺激思考从而提出新的实验概念,或者你会发现你正准备的实验也许并非是最佳的方案。这是双方面的。
在这里(指在耶鲁)我们经常与其他学科,如地质学、化学、物理学的老师共进午餐。显然你不可能与他们讨论实验的细节,但我仍然学到了很多有趣的东西,举个关于地球变暖的例子――盐沼侵蚀以及海平面上升。
有些观点认为科学家是与世隔绝、安静且沉默寡言的,这并不正确。我的实验室里有一些这样的学生,但他们并不是最优秀的科学家。我不排除有的领域依赖于个人研究的可能性:理论物理学也许就是这样,它更注重个人的思考。但就生物科学这样一门由大量的微小信息拼凑在一起形成的复杂学科而言,进行交流并互相学习对答疑解惑非常有用。
问:获得诺贝尔奖是否使您午餐的方式产生了改变?
答:我不像以前一样有时间与同仁们一起吃饭了。但是,我却可以在世界上很多地方用餐,例如中国。
好奇心以及为人类服务的欲望
问:最激励您工作的是什么呢?诺贝尔奖,出版书籍,热情,好奇心,还是一种为人类服务的欲望?
答:我从未因为诺贝尔奖而努力,我认为那是一个错误的目标。我仅仅是好奇,并且我所知道的每一位在科学领域表现出众的人都非常好奇。你有问题非常想知道答案,并且当你找到答案时会异常兴奋,你是那种打破砂锅问到底的人。这样的好奇心也被回答出所问问题时激增的肾上腺素所调动。
当然,关于服务人类的问题――当我们在思考首先讨论哪一个问题这一点非常重要。比如说,20世纪80年代后期,一位博士后来到我的工作室并向我提出,我们应该做一些关于艾滋病病毒(HIV)的研究,艾滋病是一个大问题。于是,我们决定进行艾滋病病毒的逆转录工作。这于我们而言很有意义,因为我们一直在研究与DNA聚合酶有关的复制,我们可以探究逆转录酶和聚合酶的区别――并且顺便说一下,我们将它们与非核苷酸抑制剂放在一起讨论从而可以帮助药品的研发。这种方式是一举两得的:我们的研究深入到几种酶以及艾滋病病毒蛋白质,从而可以帮助药品的开发。所以这是一个跟随自己意愿与为社会作贡献的结合体。
我们在1989年第一次解决了脱氧核糖核酸(tRNA)与合成酶的构造,我们还在继续研究试图解决如何将脱氧核糖核酸和合成酶与抗生素组合起来以期研究出新型的抗生素。需要寻找一个可以实现一系列目标的机会。
我主要的目的并不是为了研制药品,这一目标对于制药业的人们来说才比较重要,令人振奋,但如果有些人的目标在此我也并不反对。
从核糖体的结构到抗生素研发
托马斯在今年林道会议上作报告
施泰茨在2011年林道会议上发表的演讲讨论了从核糖体的结构到更好地研发抗生素的宽泛论点。
问:作为一名获奖者,您希望诺贝尔奖给您带来怎样的影响?
答:我真诚地认为我只是在结构生物学上有所建树,并揭开了分子运作的神秘面纱。我对和平并无贡献。我确实有一些观点,但它们不应该比其他人的观点更被注重。
据说,人们对获奖者所说的投以更多的注意――比他们本应得到的多――并且你应该从此机会中把握住一些有利方面。然而,这并不是我此刻的目的。我收到很多不同组织寄来的信件,希望我予以署名,以支持或反对一些事情,如果我同意我会签。但是说到参加竞选,这并不是我要做的事情。
问:您是否认为细菌对抗生素的抗药性如同媒体舆论宣传的那样严重呢?
答:我认为那是非常严重的。每年约10万人死于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),死于MRSA感染的人数比感染艾滋病失去生命的还要多。更多抗菌药物的开发非常重要。
真菌的感染甚至更加难以治疗。细菌是原核生物,而真菌是像我们人类一样的真核生物,所以我们需要以真菌为目标而不伤及人本身的药物。
与几位同事一起,我大约十年前创办Rib-X药品公司。当时的想法是利用细菌50S核糖体亚基与现有的抗生素构建合成,看他们绑定的反应是什么,以期研究出新的抗生素。我们使用计量化学(来源于约根森的耶鲁大学实验室)设计新的能够有效地对付细菌的化合物。一种化合物(radezolid,新一代烷酮类)通过了第二阶段的临床试验,似乎是对所有的MRSA菌株有效。另一种化合物基于所设定目标的认识,完全从头开始设计。这些化合物表现出对革兰氏阴性菌和阳性菌有效。
问:药物是否会逐渐从化学领域向生物领域转移?
答:我认为生物药物对某些疾病有效,但并不是抗菌方面。目前我还并未看到一些实际的东西出现。如何推出成药是一项挑战――药物必须在病人皮肤及血流中保持稳定且可溶,同时它还需要可以进入细菌的细胞之中。核酸并不容易进入――至少造价不便宜。
对抗细菌是一项微生物界的战争。百万年来细菌都与其他生物作斗争,它们试图用一些化学物来杀死其他种类,这就是抗生素的来源,它与真菌或细菌都不同。自然告诉我们如何去做,我们只是跟随自然。
问:我们会不会永远继续这场战役?
答:细菌克服了我们迄今为止给它设置的所有难关。它是在告诉我们自然进化远远胜过人的智力设计。
资料来源Nature
责任编辑 彦 隐