諾獎(jiǎng)得主Richard Axel：不喜歡醫(yī)學(xué)，但在分子生物學(xué)做出開創(chuàng)性貢獻(xiàn)

導(dǎo)讀

Richard Axel是一位卓越的美國科學(xué)家，也是一位天才，他最初對(duì)文學(xué)感興趣，在文學(xué)方面有較深的造詣，后又學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，并最終轉(zhuǎn)向生物學(xué)，他在嗅覺機(jī)制的研究領(lǐng)域取得了顯著的成就。

Axel博士對(duì)神經(jīng)生物學(xué)有著濃厚的興趣，特別是利用分子遺傳學(xué)和藥理學(xué)方法破譯神經(jīng)元功能的可能性。他的研究不僅深入探討了嗅覺系統(tǒng)的工作原理，而且為理解大腦如何處理感官信息提供了新的視角。

Axel博士在科研道路上取得了許多重要的突破。他成功識(shí)別了與嗅覺相關(guān)的1萬個(gè)基因，并揭示了這些基因在嗅覺機(jī)制中的重要作用。這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們理解嗅覺感知的分子基礎(chǔ)提供了關(guān)鍵線索，也為開發(fā)針對(duì)嗅覺障礙的治療方法提供了理論基礎(chǔ)。

由于Axel博士在嗅覺研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，他與琳達(dá)·巴克（Linda Buck）共同榮獲了2004年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

除了科學(xué)研究之外，Axel博士還非常珍視與家人、朋友和同事之間的情感聯(lián)系。在科研的道路上他非常善于結(jié)交良友。他認(rèn)為，科學(xué)雖然重要，但人性的價(jià)值和情感連接同樣不可忽視。本文為Axel本人自述，來自諾獎(jiǎng)官網(wǎng)，

Richard Axel | 撰文

齊 萱 | 翻譯

01

熱愛運(yùn)動(dòng)的童年

我出生于紐約布魯克林區(qū)，是家里的第一個(gè)孩子，我的父母是來自波蘭新美國人，但由于納粹入侵波蘭中斷了他們的學(xué)業(yè)，他們最終選擇移民到美國。雖然我的父母自己并不博學(xué)，但他們非常尊重知識(shí)。我的家庭非常溫馨，但家中并無書籍、藝術(shù)或音樂。我的早期生活和教育主要圍繞著布魯克林的街頭。棍球、用掃帚柄玩的一個(gè)粉色棒球，以及校園籃球是我兒時(shí)的生活。在棒球比賽中，球擊中的距離達(dá)到一個(gè)井蓋就算一分，四個(gè)井蓋就算本壘打，像諾貝爾獎(jiǎng)一樣。

我的父親是一名裁縫，而我的母親雖然聰慧、敏銳，卻從未將她的心思用在追求知識(shí)上，我更是從未想過要在學(xué)術(shù)界謀職。我在球場(chǎng)上很快樂。那時(shí)候，我們很早就開始工作了。十一歲時(shí)，我成了一名送假牙的快遞員；十二歲時(shí)，我做鋪地毯的工作；十三歲時(shí)，我在當(dāng)?shù)氐囊患沂焓车曩u咸牛肉和熏牛肉。俄羅斯廚師弗拉基米爾是第一個(gè)向我介紹莎士比亞的人，我們?cè)谇芯硇牟俗鰶霭杈硇牟藭r(shí)，他會(huì)背誦莎士比亞的詩句。

我所在的地方高中擁有布魯克林最好的籃球隊(duì)，但我小學(xué)的校長和我的想法不同，他堅(jiān)持讓我到遠(yuǎn)在曼哈頓的史岱文森高中（Stuyvesant High School）就讀。史岱文森高中被稱為天才少年的學(xué)校，但籃球隊(duì)卻是全紐約最差的，一想到要去那里讀書，我就不開心，因?yàn)槟撬坪跖c我的自我形象格格不入。

02

對(duì)文學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣

然而，在我入學(xué)后不久，我的世界就發(fā)生了改變。我欣然接受了曼哈頓的文化與審美。藝術(shù)、書籍和音樂的世界在我面前展開，我如饑似渴地汲取著。在學(xué)校，我第一次聽到了歌劇的片段。我清晰地記得，那是莫扎特《費(fèi)加羅的婚禮》中的《書信二重唱》。第二天晚上，我參加了大都會(huì)歌劇院上演的《湯豪舍》，從此開始了一段近乎癡迷的戀情，至今仍未結(jié)束。每周兩次，我站在大都會(huì)歌劇院外排隊(duì)買站票，在那里我接觸到了一群同樣癡迷但知識(shí)更為淵博的愛好者，他們教我領(lǐng)略這種豐富藝術(shù)形式的復(fù)雜細(xì)微之處。偉大的意大利男高音歌唱家弗蘭科·科萊利（Franco Corelli）會(huì)在我們等待時(shí)為我們端上咖啡，而著名女高音歌唱家瓊·薩瑟蘭（Joan Sutherland）則會(huì)邀請(qǐng)我們到后臺(tái)參觀。

業(yè)余時(shí)間，我會(huì)在第42街的紐約中央公共圖書館閱覽室閱讀，走過一對(duì)雕刻精美的獅子，登上一級(jí)臺(tái)階，就進(jìn)入了一個(gè)巨大且天花板非常高的圖書館室內(nèi)，那里非常安靜。我在那如饑似渴地閱讀，沒有明確的閱讀方向，但帶著一種對(duì)知識(shí)的狂熱，彌補(bǔ)了我多年缺乏的閱讀生活。我遇到了一群圖書館的常客，他們是紐約的男女居民，整天都在閱覽室度過。我不知道他們是誰，也不知道他們?yōu)楹螘?huì)出現(xiàn)在這里，但他們對(duì)文學(xué)的見解和理解讓我驚嘆不已，至今仍讓我困惑不解，他們是我的老師。這就是我心中的紐約，一個(gè)文化癡迷者的城市，它在我眼前展開，塑造了我的新世界。

為了維持一個(gè)看似奢侈的高中生活，我開始了工作。我利用自己在布魯克林熟食店當(dāng)服務(wù)員的經(jīng)驗(yàn)，在格林威治村的咖啡館和夜總會(huì)里當(dāng)起了服務(wù)員。六十年代，格林威治村是一代人的家園，他們通過音樂、詩歌，最終通過抗議，將美國的乃至世界的矛盾轉(zhuǎn)化為有意義的改變。史岱文森高中位于格林威治村的邊緣，學(xué)校的一些老師是藝術(shù)家、作家和演員，他們?yōu)槌錆M政治熱情的學(xué)生群體提供了動(dòng)力，其中許多學(xué)生是信仰馬克思主義移民的子女。有了這些藝術(shù)造詣深厚的教師，史岱文森滋養(yǎng)了我旺盛的求知欲。

我在高中時(shí)仍繼續(xù)打籃球，但這帶給了我一次難忘而令人沮喪的經(jīng)歷。我作為首發(fā)中鋒走上球場(chǎng)，而對(duì)方來自波威紀(jì)念高中的中鋒則搖搖晃晃地走上球場(chǎng)，他是一個(gè)瘦高的7英尺2英寸（約2.18米）的16歲少年。當(dāng)我第一次接到球時(shí)，他把雙手放在我面前，看著我問道： ‘你打算怎么辦，Einstein？’ 面對(duì)他的身高和球技，我基本上無能為力，最終他得了54分，而我只得了2分。他便是年輕的盧·阿爾辛多（Lew Alcindor），后來被稱為卡里姆·阿卜杜勒-賈巴爾（Karim Abdul Jabar），他成為了最偉大的籃球傳奇之一，而我則成為了一名神經(jīng)生物學(xué)家。

我決定留在紐約，就讀于哥倫比亞學(xué)院，當(dāng)我選擇接受哥倫比亞學(xué)院慷慨提供的獎(jiǎng)學(xué)金時(shí)，我父親很失望。眾所周知，布魯克林移民中最聰明的孩子都去了城市學(xué)院。我在哥倫比亞學(xué)院的大一生活很放縱。歌劇、藝術(shù)、自由、抗議活動(dòng)，這些都讓我?guī)缀鯖]有時(shí)間學(xué)習(xí)。在第一學(xué)期，我遇到了一位來自田納西州的學(xué)生凱文·布朗利（Kevin Brownlee），他至今仍是我的好友，現(xiàn)在是賓夕法尼亞大學(xué)中世紀(jì)法國文學(xué)教授。凱文敦促我把這種熱情轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)上。藝術(shù)世界依然存在，但我在哥倫比亞大學(xué)的時(shí)間有限。再一次，一個(gè)嶄新的世界在我眼前展開。在凱文的指導(dǎo)下，我成了一名專心致志、甚至有點(diǎn)癡迷于學(xué)習(xí)的學(xué)生。我的生活是在哥倫比亞圖書館的一間小房間里度過的，房間里擺滿了濟(jì)慈的詩集，我全身心地投入到學(xué)習(xí)中。六十年代，在詩人肯尼斯·科赫（Kenneth Koch）、評(píng)論家萊昂內(nèi)爾·特里林（Lionel Trilling）、摩西·哈達(dá)斯（Moses Hadas）和雅克·巴爾贊（Jacques Barzun）等人的帶領(lǐng)下，哥倫比亞大學(xué)的文學(xué)研究實(shí)在是非常優(yōu)秀。

我對(duì)文學(xué)充滿興趣，然而，最終我選擇了生物學(xué)領(lǐng)域的，很大程度上是一種機(jī)緣巧合。

03

意外地成為了一名醫(yī)學(xué)生

為了支持自己在大學(xué)期間的生活，我在哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)教授伯納德·溫斯坦（Bernard Weinstein）的實(shí)驗(yàn)室找到了一份清洗玻璃器皿的工作。伯納德正在研究遺傳密碼的普遍性。六十年代初，DNA結(jié)構(gòu)剛被闡明，人們意識(shí)到DNA是所有信息的儲(chǔ)存庫，所有信息都從中流出。當(dāng)時(shí)遺傳密碼剛剛被破譯，中心法則也已完成。我對(duì)這種具有巨大解釋力的新分子生物學(xué)感到著迷。但我并不是一個(gè)合格的玻璃器皿清洗工，因?yàn)槲覍?duì)實(shí)驗(yàn)的興趣遠(yuǎn)大于對(duì)洗瓶子的興趣。我被解雇了，但又被重新雇傭?yàn)檠芯恐恚{德花了無數(shù)個(gè)小時(shí)，耐心地教導(dǎo)我這個(gè)科學(xué)上很天真但興趣濃厚的年輕學(xué)生。我在文學(xué)和科學(xué)之間猶豫不決。最終因?yàn)閷?duì)分子生物學(xué)的巨大興趣，我決定攻讀遺傳學(xué)研究生。

不幸的是，一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)打亂了我的計(jì)劃。為了確保不被征召入伍，我意外地成為了約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一名學(xué)生。我稀里糊涂地進(jìn)入了醫(yī)學(xué)院。我并不是一個(gè)出色的醫(yī)學(xué)生，病人的痛苦讓我備感煎熬，我渴望做實(shí)驗(yàn)的愿望也屢屢受挫。我在臨床方面的笨拙立即被教師和院長們察覺。我?guī)缀趼牪坏叫呐K雜音，從未看過視網(wǎng)膜；我的眼鏡掉進(jìn)了病人的腹部切口，最后，我在縫合切口時(shí)，竟把一位外科醫(yī)生的手指縫到了病人身上。正是在這段無能和不感興趣的時(shí)期，我遇到了另一位非常親密的朋友弗雷德里克·卡斯（Frederick Kass），他現(xiàn)在是哥倫比亞大學(xué)的精神病學(xué)教授。弗雷德是一位不同尋常的醫(yī)學(xué)生，他來自德克薩斯州，在哈佛大學(xué)獲得了藝術(shù)史學(xué)位，至今仍是我的知己。

那是一段艱難的時(shí)光，但我得到了霍華德·丁齊斯（Howard Dintzis）、維克多·麥庫西克（Victor McCusick）和朱莉·克雷文斯（Julie Krevins）三位教授的悉心培養(yǎng)和保護(hù)。他們是約翰·霍普金斯大學(xué)的教授，不知為何能看到并尊重在我身上所存在的矛盾。如果沒有他們，我無疑無法在那里待下去。但他們敦促院長們提出一個(gè)解決方案。我承諾永不從事活體病人的醫(yī)療實(shí)踐后，被允許提前以醫(yī)學(xué)博士（M.D.）的身份從醫(yī)學(xué)院畢業(yè)。我回到哥倫比亞大學(xué)擔(dān)任病理學(xué)實(shí)習(xí)醫(yī)生，通過進(jìn)行尸體解剖信守了這一承諾。在病理學(xué)部門工作一年后，病理學(xué)系主任唐·金（Don King）要求我永遠(yuǎn)不要從事尸體解剖工作。

04

繼續(xù)追求生物學(xué)夢(mèng)

最終，我有了認(rèn)真追求分子生物學(xué)的機(jī)會(huì)。我加入了哥倫比亞大學(xué)遺傳學(xué)系索爾·斯皮格爾曼（Sol Spiegelman）的實(shí)驗(yàn)室。索爾身材矮小、言辭犀利、機(jī)智風(fēng)趣，他的舌頭和他的思維一樣敏銳。索爾是第一個(gè)在體外合成感染性RNA的人，這引發(fā)了一系列非常有趣且巧妙的實(shí)驗(yàn)，揭示了試管中分子層面的達(dá)爾文選擇。索爾認(rèn)識(shí)到了早期RNA世界在生命進(jìn)化中的重要性，最近他把實(shí)驗(yàn)室的研究方向轉(zhuǎn)向了RNA腫瘤病毒。我們之間立刻建立了深厚的友誼，索爾教會(huì)了我如何思考科學(xué)問題，如何識(shí)別重要問題，以及如何有效地解決它們。

盡管我對(duì)自己在分子生物學(xué)方面的能力越來越有信心，但在生物學(xué)的其他領(lǐng)域，尤其是生物物理學(xué)方面，我還是很稚嫩。重要的是，我在職業(yè)生涯早期就意識(shí)到，我對(duì)生物學(xué)的興趣是多種多樣的，我需要一個(gè)同樣廣泛的背景來擁抱生物學(xué)的不同領(lǐng)域。我離開那里，開始在國立衛(wèi)生研究院（NIH）進(jìn)行第二個(gè)博士后研究，與加里·費(fèi)爾森菲爾德（Gary Felsenfeld）一起研究DNA和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。由于我進(jìn)入醫(yī)學(xué)院是為了逃避征兵，所以我有服兵役的義務(wù)，這一義務(wù)通過在NIH工作的幾年得以履行，并被親切地稱為‘黃貝雷帽’。加里很棒，但NIH對(duì)我來說很陌生，它是一個(gè)有著固定工作日的政府保留地。作為一個(gè)夜貓子，我發(fā)現(xiàn)那里很奇怪，在某種程度上也很難適應(yīng)，因?yàn)槲抑形绲竭_(dá)時(shí)所有的停車位都被占滿了，午夜離開時(shí)還積累了越來越多的停車罰單。在一次分子雜交反應(yīng)中，我被兩名聯(lián)邦調(diào)查局特工（NIH是聯(lián)邦保留地）逮捕，因?yàn)槲沂盏搅?00張停車違規(guī)傳票。

作為費(fèi)爾森菲爾德實(shí)驗(yàn)室的研究員，我研究染色質(zhì)如何調(diào)節(jié)基因表達(dá)，并與同事建立了深厚的友誼，這些友誼一直持續(xù)到現(xiàn)在。在冷泉港的海灘上，我和湯姆·馬尼阿蒂斯（Tom Maniatis）和哈羅德·溫特勞布（Harold Weintraub）坐在一起，談?wù)撊旧w復(fù)制和基因表達(dá)，幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)我們就建立了深厚的友誼，對(duì)彼此以及彼此的思想產(chǎn)生了尊重，這種友誼已經(jīng)持續(xù)了三十年。不幸的是，哈羅德十年前死于腦瘤，但他的熱情、他的創(chuàng)造力依然長存。

05

重新回到哥倫比亞大學(xué)

1974年，索爾·斯皮格爾曼（Sol Spiegelman）邀請(qǐng)我回到哥倫比亞大學(xué)，擔(dān)任癌癥研究所的助理教授。我非常激動(dòng)，能夠在他的隔壁擁有一間實(shí)驗(yàn)室和辦公室。那些年，索爾有很多訪客，每當(dāng)他在會(huì)議上感到無聊時(shí)，他就會(huì)找個(gè)借口離開，然后躲進(jìn)我的辦公室，我們一起討論科學(xué)，直到他的訪客最后放棄離開。我正在研究染色質(zhì)中基因的結(jié)構(gòu)，并幸運(yùn)地參與了由重組DNA技術(shù)引發(fā)的革命。我和湯姆·馬尼阿蒂斯（Tom Maniatis）一起度過了很多時(shí)光，他是重組DNA技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)之一。由于馬薩諸塞州劍橋市禁止進(jìn)行重組DNA實(shí)驗(yàn)，湯姆離開了哈佛大學(xué)，前往加州理工學(xué)院。我們學(xué)會(huì)了如何剪切和粘貼DNA，分離基因，并分析它們的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。然而，我們意識(shí)到，要理解基因控制和基因功能，就需要進(jìn)行功能測(cè)定。

1974年，在我建立自己的實(shí)驗(yàn)室后不久，邁克爾·維格勒（Michael Wigler）成為我的第一名研究生，他和哥倫比亞大學(xué)的教授索爾·西爾弗斯坦（Sol Silverstein）一起，開發(fā)出了新穎的程序，使哺乳動(dòng)物細(xì)胞能夠通過DNA介導(dǎo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。邁克爾在職業(yè)生涯的早期階段，就展現(xiàn)出了卓越的概念和技術(shù)能力。幾年后，他設(shè)計(jì)出了一套程序，幾乎可以將任何基因?qū)肴魏闻囵B(yǎng)細(xì)胞。他開發(fā)出的系統(tǒng)不僅可用于分離基因，還可用于詳細(xì)分析基因的工作原理。現(xiàn)在我們有了便捷的測(cè)定方法，可以研究調(diào)控基因表達(dá)和基因功能的序列。

邁克爾后來前往冷泉港實(shí)驗(yàn)室，并與麻省理工學(xué)院的鮑勃·溫伯格（Bob Weinberg）同時(shí)發(fā)現(xiàn)了突變型ras基因，這是導(dǎo)致許多癌細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的基因。我的實(shí)驗(yàn)室研究的方向多種多樣，首先是確定負(fù)責(zé)控制特定基因表達(dá)的調(diào)控序列。同時(shí)，一位名叫丹·利特曼（Dan Littman）的研究員加入了實(shí)驗(yàn)室，他現(xiàn)在是紐約大學(xué)的教授，對(duì)表征T細(xì)胞主要類別的兩種分子感興趣。丹和一名學(xué)生保羅·馬登（Paul Maddon）成功利用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)分離出了這兩種分子。科學(xué)研究中常常如此，意外的發(fā)現(xiàn)讓人們對(duì)這些分子的興趣大增：我們證明，其中一種受體CD4是HIV的高親和力受體，允許HIV附著并感染免疫細(xì)胞。

重組DNA技術(shù)的早期研究是令人興奮的，因?yàn)樗l(fā)了生物學(xué)思維和技術(shù)的革命。它為研究基本問題提供了新的工具，并催生了一個(gè)嶄新且有價(jià)值的行業(yè)——生物技術(shù)。我們這些在初期就參與其中的人，或許有些傲慢、好斗和自豪，并被許多人指責(zé)為“扮演上帝”。作為證據(jù)，有媒體指出，‘我給我的第一個(gè)孩子取名為亞當(dāng)（Adam）’。

重組DNA技術(shù)引發(fā)了來自四面八方大量的熱情和敵意。人們認(rèn)為，對(duì)生命進(jìn)行擺弄會(huì)威脅到生命的存在，這種呼聲成為了對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)的主要指控之一。這些實(shí)驗(yàn)引發(fā)了無休止的爭(zhēng)論，因?yàn)閷⒁粋€(gè)生物體的基因取出并引入另一個(gè)生物體的染色體中的想法本身就很令人不安。重組DNA技術(shù)的實(shí)施與神秘和超自然聯(lián)系在一起，這激起了引發(fā)強(qiáng)烈焦慮的神話。人們擔(dān)心，重組DNA技術(shù)將使生物學(xué)家能夠改變個(gè)體物種以及物種的進(jìn)化。這場(chǎng)爭(zhēng)議強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)：科學(xué)進(jìn)步確實(shí)可能帶來危害，也可能帶來益處。就重組DNA技術(shù)而言，正如弗朗索瓦·雅各布（Fran?ois Jacob）所說， ‘人們預(yù)測(cè)了災(zāi)難的發(fā)生，但實(shí)際上什么都沒有發(fā)生。’

事實(shí)上，重組DNA技術(shù)只帶來了好事。從實(shí)踐層面來看，構(gòu)建能夠復(fù)制真核基因的細(xì)菌的能力使得能夠生產(chǎn)越來越多具有重要臨床意義的蛋白質(zhì)。從概念層面來看，基因克隆使我們能夠詳細(xì)觀察單個(gè)基因的分子結(jié)構(gòu)，通過對(duì)這些基因的精確分析，我們得出了基因的信息潛力以及它如何決定生物體的特性。

就個(gè)人而言，生物技術(shù)這一新興學(xué)科的興起讓我接觸到了學(xué)術(shù)界之外的世界。這次重要的探索使我意識(shí)到，聰明才智并不局限于大學(xué)。我遇到了弗雷德·阿德勒（Fred Adler）和喬·帕加諾（Joe Pagano）這兩位充滿活力的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)者，并一直與他們保持密切聯(lián)系。盡管我們的經(jīng)歷截然不同，但我們之間的關(guān)系依然親密，他們過著與大學(xué)教授截然不同的生活，這非常吸引我。

1982年，我開始思考新的分子生物學(xué)和重組DNA技術(shù)對(duì)神經(jīng)科學(xué)問題可能產(chǎn)生的影響。分子生物學(xué)的發(fā)明是為了解決遺傳學(xué)在分子層面的基本問題。隨著對(duì)大腦神秘性的消解，我們認(rèn)識(shí)到思維來源于大腦，而大腦細(xì)胞通常使用與細(xì)菌或肝細(xì)胞相同的組織和功能原則，或許現(xiàn)在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)可以與神經(jīng)科學(xué)相結(jié)合，以探討基因與行為、認(rèn)知、記憶、情感和感知之間微妙的關(guān)系。這種思考源于一次教師會(huì)議，埃里克·坎德爾（Eric Kandel）和我在會(huì)上談?wù)摽茖W(xué)，以打發(fā)行政工作的無聊時(shí)光。埃里克對(duì)他的最新數(shù)據(jù)感到興奮，這些數(shù)據(jù)揭示了海洋蝸牛（Aplysia）的簡單記憶形式與特定突觸水平上的細(xì)胞記憶之間的相關(guān)性。分子生物學(xué)家之前在基因表達(dá)的自我維持控制中也遇到過細(xì)胞記憶。這使我們意識(shí)到，現(xiàn)在是時(shí)候開始將分子生物學(xué)的技術(shù)應(yīng)用于大腦功能的研究了，我將試圖讓埃里克成為我的老師。

我實(shí)驗(yàn)室里一位勇敢的新博士后研究員理查德·舍勒（Richard Scheller），現(xiàn)在是基因泰克公司的研究主管，他對(duì)于在我們這個(gè)完全沒有神經(jīng)科學(xué)專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)室里開展分子神經(jīng)生物學(xué)的初步研究充滿了熱情。我和理查德以及埃里克一起，著手去分離那些負(fù)責(zé)產(chǎn)生先天行為刻板模式的基因。所有生物體都表現(xiàn)出先天行為，這些行為由進(jìn)化塑造，并通過遺傳被后代繼承，基本不受經(jīng)驗(yàn)或?qū)W習(xí)的影響。我們合理地假設(shè)，這種先天行為是由基因決定的，而這些基因可能可以通過分子克隆來獲得。那是一段令人興奮又有趣的時(shí)光，因?yàn)槲覍?duì)動(dòng)作電位一無所知，而埃里克對(duì)中心法則也感到不適。理查德利用重組DNA技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了一組基因，它們編碼一組相關(guān)的神經(jīng)肽，這些神經(jīng)肽的協(xié)調(diào)釋放可能控制著與產(chǎn)卵相關(guān)的固定行為模式。單個(gè)基因，即ELH基因，編碼一種多蛋白，這種多蛋白被切割成小的具有生物活性的肽，因此，行為陣列的各個(gè)組成部分可能由單個(gè)基因編碼的肽介導(dǎo)。

觀察事件的發(fā)展，探索分子生物學(xué)與神經(jīng)科學(xué)的交叉點(diǎn)，這給我?guī)順O大的樂趣。更重要的是，這次合作奠定了我與埃里克·坎德爾（Eric Kandel）之間深厚友誼的基礎(chǔ)，他思維敏銳，笑聲獨(dú)特，精力充沛。1986年，湯姆·杰塞爾（Tom Jessell）的到來讓我的神經(jīng)科學(xué)研究之路變得更加豐富多彩。湯姆加入哥倫比亞大學(xué)教師隊(duì)伍，并在我的實(shí)驗(yàn)室隔壁設(shè)立了自己的實(shí)驗(yàn)室。不出所料，實(shí)驗(yàn)室尚未準(zhǔn)備就緒前，我有幸在自己的實(shí)驗(yàn)室中接待了湯姆，這為我們之間建立了長久的科研和個(gè)人關(guān)系打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。湯姆是一位英國科學(xué)家，他低調(diào)內(nèi)斂，機(jī)智風(fēng)趣，思維敏銳。他與我的實(shí)驗(yàn)室同仁、如今在加州大學(xué)舊金山分校任職的戴維·朱利葉斯（David Julius）攜手合作，共同設(shè)計(jì)了一種巧妙的測(cè)定法，用于分離編碼神經(jīng)遞質(zhì)受體的基因。這些實(shí)驗(yàn)可能是湯姆親手完成的最后一批實(shí)驗(yàn)，它們成功分離出了編碼七次跨膜域血清素受體5HT1C的基因，并更普遍地提供了一種表達(dá)系統(tǒng)，能夠在不了解蛋白質(zhì)序列性質(zhì)的情況下，鑒定出編碼受體的功能基因。埃里克在我樓上，湯姆在我隔壁，我從未離開過神經(jīng)科學(xué)的領(lǐng)域。我身處其中，樂在其中，不愿逃離。我開始覺得，神經(jīng)科學(xué)確實(shí)是分子生物學(xué)家從事的恰當(dāng)職業(yè)。借用同為紐約人的伍迪·艾倫（Woody Allen）的話來說： “大腦是我第二喜歡的器官。”

06

圓夢(mèng)諾獎(jiǎng)

20世紀(jì)80年代末，我開始著迷于感知問題：大腦如何呈現(xiàn)外部世界。動(dòng)物行為觀察給我留下了深刻印象，即生物體在其環(huán)境中感知到的只是周圍事物的一部分，且這一部分在不同生物體之間可以有所不同。因此，大腦的功能并不是記錄世界的精確圖像，而是創(chuàng)建自己的選擇性圖像。如果基因確實(shí)是決定我們從外部世界感知到什么的決定者，那么對(duì)這些基因功能的理解就可以提供大腦如何呈現(xiàn)外部世界的見解。我和實(shí)驗(yàn)室里一位富有創(chuàng)造力的同事琳達(dá)·巴克（Linda Buck）開始考慮化學(xué)感官世界在大腦中是如何呈現(xiàn)的。嗅覺問題對(duì)于分子生物學(xué)家來說是一個(gè)完美的智力目標(biāo)。我們?nèi)绾巫R(shí)別大量不同的氣味分子，這提出了一個(gè)令人著迷的問題。我們假設(shè)解決這個(gè)問題將涉及一個(gè)龐大的基因家族，而琳達(dá)設(shè)計(jì)了一種創(chuàng)造性的方法，確定了編碼識(shí)別環(huán)境中大量氣味受體的基因。一天深夜，琳達(dá)帶著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來找我，興奮不已，而我卻一反常態(tài)地沉默了。大鼠基因組中有1000個(gè)嗅覺受體基因，這是染色體中最大的基因家族，這為氣味識(shí)別的多樣性問題提供了解決方案。

更重要的是，這1萬個(gè)基因的識(shí)別和表達(dá)揭示出嗅覺的早期且出乎意料的邏輯。實(shí)際上，隨后利用這些基因來操縱小鼠基因組，使我們得以一窺嗅覺世界在大腦中是如何呈現(xiàn)的，以及基因如何塑造我們對(duì)感官環(huán)境的感知。從那個(gè)深夜的時(shí)刻到現(xiàn)在，能目睹這個(gè)故事逐漸展開，真是一件令人愉快的事情。

正是這項(xiàng)工作，讓琳達(dá)·巴克（Linda Buck）和我得以共享獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的崇高榮譽(yù)。

但除此之外，還有更深層、更人性的喜悅，那就是我的兩個(gè)兒子亞當(dāng)（Adam）和喬納森（Jonathan），我的妹妹琳達(dá)，以及一群非常親密的朋友，還有收獲了一份新的愛情。見證并參與孩子們的成長，不僅令人感動(dòng)，而且令人反省，也讓我對(duì)科學(xué)領(lǐng)域中的緊張生活有了更深刻的認(rèn)識(shí)。這種在工作上近乎癡迷的專注，常常讓我忽略了作為父親的責(zé)任，這讓我感到遺憾。但我的兒子們已經(jīng)從瘋狂的青春期成長為非常有人情味的大學(xué)生，他們極不可能從事科學(xué)事業(yè)。我的妹妹仍然是我們這個(gè)日漸縮小的家庭中親密而忠誠的一員。一位新的愛人，科里·巴爾格曼（Cori Bargmann），一位現(xiàn)在在洛克菲勒大學(xué)任職的行為遺傳學(xué)家，走進(jìn)了我的世界。她對(duì)科學(xué)的熱情之下，隱藏著對(duì)書籍、音樂和藝術(shù)的知識(shí)與激情。我從她身上學(xué)到了很多，但最重要的是，科里教會(huì)了我如何將智力上的專注與人性與溫暖相結(jié)合。

最終，諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C給了我，這不僅是對(duì)我個(gè)人的認(rèn)可，更是對(duì)我所從事的科研工作的肯定。這份科研工作源于眾多杰出學(xué)生的不懈努力，也得益于同事們的幫助。我為實(shí)驗(yàn)室里取得的科研成果感到自豪，同時(shí)也為那些曾與我并肩作戰(zhàn)、如今獨(dú)立為生物學(xué)研究貢獻(xiàn)力量的科學(xué)家們感到驕傲。因此，我深感自己只能以信托的方式接受諾貝爾獎(jiǎng)，作為我實(shí)驗(yàn)室和哥倫比亞大學(xué)科學(xué)文化的一名代表。

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2004/axel/biographical/

青科沙龍第157期 | Science-中年發(fā)福的細(xì)胞基礎(chǔ)與機(jī)制解析，主講嘉賓：王冠（武漢大學(xué)研究員）

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