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一个普通人两次获得诺贝尔奖的启示

2021年05月14日
来源:知识人网整理
摘要:诺贝尔奖是科学界的最高奖项和荣誉,所有科学家都将获得该奖项作为自己毕生的奋斗目标。而在获奖者中,值得一提的是曾两获诺贝尔化学奖的弗雷德里克桑格。他坚持认为自己就是个普通人,但为何能脱颖而出呢?知识人网小编起底他的科研和成长经历,或许有所启示。

  诺贝尔奖是科学界的最高奖项和荣誉,所有科学家都将获得该奖项作为自己毕生的奋斗目标。而在获奖者中,值得一提的是曾两获诺贝尔化学奖的弗雷德里克桑格。他坚持认为自己就是个普通人,但为何能脱颖而出呢?知识人网小编起底他的科研和成长经历,或许有所启示。

诺贝尔奖

  诺贝尔奖是科学界的最高奖项和荣誉,所有科学家都把获得诺贝尔奖,作为对自己科研工作的肯定和毕生的目标。那么在众多的获得诺贝尔奖获得者中,其中有一个人非常特殊,他一共获得了两次诺贝尔奖,他还是一个名副其实的高富帅,但是却没有成为一个纨绔子弟,而是醉心于科学研究。

  有人说他资历平平,智商一般,在求学期间从来没有名列前茅,连一次奖学金都没有得过,甚至在大学毕业之后找不到工作。

  他只能放低自己的要求,不要薪水,才找到了一份实验员的实习工作。他没有教授的职称,一生最主要的只研究了两个课题,发表的论文都没有超过个位数。

少年桑格

  就是这样一个普普通通,资历平凡的人,却成为了为数不多的在同一领域内两次获得诺贝尔奖的科学家之一。在科学界中犹如神一般的存在,这个人就是弗雷德里克桑格。

青年桑格

  弗雷德里克桑格于1918年8月13日出生在英国格洛斯特郡格伦斯特郡,其家境优渥,是一位名副其实的富二代。但是他并非不学无术,而是虚心好学。他的资历和智商都很平庸,许多学科的成绩也不算太好,所以在大学时期选择了生物化学专业-这个在当时属于比较新的领域进行深造。

  无忧无虑的大学生活转瞬即逝,20世纪30年代末20出头的桑格毕业了,他自己也对日后要从事什么工作感觉到非常迷茫。

  他重新审视了自己20多年来的求学经历,觉得还是做科研实验比较适合他。

  虽然他的成绩不算好,各方面资质都平平无奇,但是桑格却有着其他人没有的优点,那就是持之以恒的钻研精神,他认准的事情无论要花费多少时间,都要想尽办法完成。

  对于求职这件事,他也是如此。这次他没有求助自己的富有的家庭,而是写了许多求职信,并且逐一发给一些科研部门。结局可想而知,没有一个实验室会录用桑格这样一个没有任何科研背景,学历,资历,智商都平平的人。

  失望的桑格分析各种原因在求职信的最后都加上了一句话:如果给我这份工作,那么我将不要薪水。人们工作都是为了薪水养家糊口,桑格不一样,只是因为热爱科学。

  不出桑格所料,当时有许多的科研机构都是入不敷出付出的。对于一个不要薪水的免费实验室实习生,自然有许多实验室向桑格抛来了橄榄枝,最终桑格入职了英国剑桥的一个科研实验机构。

  蛋白质测序——埋头苦干换来的第一次诺奖

  桑格没什么工作经验又不是聪明人,所以起初他所能做的,只是跟着研究员一起做实验。当时,桑格的实验室在地下室,终日不见阳光。而且因为跟人合用的关系,他工作台紧挨着养小白鼠的笼子。然而,除了觉得邻居们味道不好,桑格对自己的实验室十分满意。

  他吃苦耐劳、埋头苦干,这样过了几年的实习,他逐渐确定了自己的目标,那就是要给蛋白质测序,当时因为科学水平发展有限,许多科学家都对蛋白质的结构一知半解,普遍认为蛋白质就是一种无序的高分子结构物质。

桑格

  但是善于思考的桑格却不这样认为,他通过自己这些年的研究发现:蛋白质应该不是一种无序的结构的物质,是一种有规律可循的高分子结构。

  因为通过以往的观察,桑格认为蛋白质中的胰岛素就拥有有序的结构,它是由两条长肽链构成的,里面包含了26种51个氨基酸。

氨基酸模型

  如何测定这些氨基酸的排序,认清它们的序列,是非常难的,但是桑格自己发明了一种反应物质。它能够把这长肽链分解成只含有两个左右的氨基酸短肽链,然后通过一些技术手段测定这些短肽链的首尾次序。

  分析完所有的短肽链的次序之后,还要把这些短肽链合并为长肽链,最后可以得出胰岛素的最终氨基酸序列。

  这相当于拿了一个玻璃瓶在地上摔碎,并把这些玻璃碎片扫成几堆,分成组进行拼合,再闭上眼睛把这些成组的碎片拼装成一个完整的瓶子,难度可想而知。

  人们常说:失败是成功之母。科学家比起一般人遇到的失败要多得多,没有经过失败的科学家几乎是不存在的,桑格在研究胰岛素结构的过程中经历过多次失败和挫折,几位助手都因耐不住寂寞而离他而去,桑格却不因失败而动摇,一丝不苟地钻研一个课题对于他来说就是一种享受。

  结果总是令人满意的,桑格把胰岛素的短肽链拼接为长态链,并最终确定了蛋白质的序列是有规律可循的,这在生命科学领域是一个奇迹。所以在1958年,桑德当之无愧的获得了当年的诺贝尔化学奖。

1958年诺奖得主合影,桑格(左4)年仅40岁

  当年诺奖评委会对他评价道:“有些时候,重要的科学发现是突然出现的——如果时机恰当,而前期研究也足够成熟的话。但桑格的发现却不属于这一种,测定蛋白质的结构是多年努力和辛勤工作的结果。”一致认为,桑格十年如一日的刻苦钻研精神十分令人钦佩。

  DNA测序——他的第二个诺奖

  得奖后的数十年中桑格并没有任何论文发表,他的研究成果也是一片空白,人们也开始议论起桑格来,认为桑格获得诺贝尔奖就是因为他的运气太好了。可是此时的桑格却对外界的质疑声充耳不闻。

  获奖后的桑格得到了研究所的资金和设备支持,并为他成立了研究团队,桑格这些年中并非没有任何建树,其实他这些年一直都想要完成DNA测序。因为DNA中的核苷酸的量级是蛋白质中氨基酸的数倍,相比蛋白质测序,完成DNA测序简直是天方夜谭。

DNA

  完成DNA测序的工作量是如此巨大,桑格及他的团队继续埋头苦干,为了这个课题,他推掉了几乎所有的行政职务,包括研究所的主席,课题组的负责人,或是项目的评审专家等等。

  即使坚韧如桑格,实验的难度仍然超乎想象。那个时期,桑格的实验记录本上,出现最多的结论是“这个方案就是浪费时间……得从头再来”,心酸程度如同一个为毕业挣扎的研究生。

  1966年,正当桑格领导的研究小组测定RNA(核糖核酸)碱基序列的课题接近获得成功之际,却传来霍拉纳(1968年诺贝尔生理学和医学奖获得者)完成碱基序列的测定工作,这就意味着,即使桑格德研究工作成功,也不会成为首创。这种打击比一般的失败更让人拿意难以接受,但桑格努力完成了自己的工作,他认为能否获得第一并不重要,只希望他的工作对后人有所帮助。

  这位坚持认为自己是个普通人的科学家,在20年后又一次不鸣则已,一鸣惊人。桑格之所以能取得巨大成就,除了勤奋与机遇,最重要的是他的原创思想,他研究出一套独特的DNA测序方法,并命名为“双脱氧链终止法”。

  桑格完成了一种微生物的基因测序,完整地对其中5000多个核苷酸进行测序,而在此之前科学界测定的核苷酸数量都没有超过百个。

  桑格也评论自己的科研生涯,他认为科研工作者有最重要的三个品质:思考、探讨和付诸行动。桑格认为自己最擅长的就是付诸于行动。

  桑格的测序法成为了全球通用的DNA测序法,而人类的基因组计划测序,也是在此基础上进行的,桑格揭示了未知世界的终极秘密。但很少有人知道,桑格当初是在怎样的条件下完成这项工作的,他的实验室只有12平米,他就坐在一张旧木板凳上,面对一张长约1米的简陋工作台。他用的是当时相当便宜的聚合酶、丙烯肽氨和脱氧核苷酸这三种试剂,却完成了一个划时代的发明。

  在20世纪80年代,62岁的桑格因为研究出DNA测序方法,从而推动了生物、基因及遗传学的发展,所以他又一次站在了诺贝尔化学奖的领奖台上。

1980年桑格的第二次诺奖颁奖典礼

  三年之后桑格退休,变成了一位普通老头,每天遛弯养花,不问世事。就好像一位绝世高手,历尽铅华之后遁隐山林。

  2013年,95岁的桑格在家中无疾而终,两次诺贝尔奖的“普通人”安然离世。

两次获得诺奖的“普通人”桑格