逐梦科学的乐趣：诺奖得主Sydney Brenner自述，曾与克里克共事20年

2002年诺贝尔生理或医学奖得主Sydney Brenner

导读

Sydney Brenner是一位杰出的南非生物学家，2002年获得了诺贝尔生理学或医学奖，这一荣誉主要归功于他在发现器官发育的基因调控机制和细胞程序性死亡方面的重大贡献。

          

Brenner的科研生涯充满了创新和突破。他在英国剑桥的分子生物学医学研究委员会（MRC）实验室工作期间，对遗传密码等分子生物学领域做出了重大贡献。他和同事们一起，揭示了遗传三联体密码子的奥秘，这是理解DNA如何编码蛋白质的关键一步。此外，他还以第一作者的身份揭示了终止密码子的故事，这是生物体在翻译DNA信息时如何知道何时停止的重要机制。

          

除了对DNA分子工作原理的深入研究，Brenner还开创了线虫研究的新领域。以下自述是他在76岁时撰写，这之后的许多年直至他的离开（2019年离世，享年92岁），他始终致力于科学的追求中。

几年前出版的一本自传，记录了我人生中许多重要的经历，这些经历使我成为了一名科学家，而我的诺贝尔演讲则涵盖了所获奖项研究工作的知识背景和成果。

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1927年1月13日，我出生在南非的一个小镇——杰米斯顿。我的父母都是来自东欧的犹太移民，父亲在1910年从立陶宛来到南非，母亲则在1922年从拉脱维亚来到这里。我的父亲是一名修鞋匠，我们最初的家就是他店铺后面的几间房子里。他从未学过读写，但除了英语、意第绪语和俄语之外，他还学会了说南非荷兰语和祖鲁语。我很小就学会了阅读，父亲的一位顾客沃金肖小姐说服了他，让我五岁时免费进入她的幼儿园。我在一年内完成了小学前三年的课程，并在六岁时直接进入当地学校的四年级，比我所有的同学都小两岁左右。小学结束后，我进入了杰米斯顿中学，并于1941年12月毕业，当时我还不到15岁。

在这段时间里，我发现了杰米斯顿的公共图书馆，这是安德鲁·卡内基基金会在世界各地建立的众多图书馆之一。在这里，我找到了知识的源泉，并学会了通过阅读来获取知识，这一学习习惯一直延续至今。同时，我对化学产生了浓厚的兴趣，并逐渐积累了足够的试管和其他玻璃器皿，以进行化学实验，这些实验所需的少量化学药品都是从一家药店供应公司购买的。很快，我就进入到生物化学领域，并试图探索是什么让花朵拥有独特的色彩。我惊人地发现（对我自己来说），当我改变溶液的酸碱度时，我提取的色素会改变颜色。

幸运的是，杰米斯顿市政会每年给我60英镑的奖学金，使我有机会去约翰内斯堡的威特沃特斯兰德大学学医。

1942年，我十五岁时，开始了物理学、化学、植物学和动物学的学习。我住在家里，每天早上骑自行车到火车站，乘火车去约翰内斯堡，然后步行到大学，中午带着三明治当午餐，晚上再原路返回。我叔叔哈里送了我一台显微镜作为礼物，这使我能够继续探索生物世界。这标志着我与真正科学接触的开始。第二年，我转到了医学院，开始了解剖学和生理学的学习。我开始意识到，我对细胞及其功能很感兴趣。   

那时，人们注意到我在完成六年医学课程后，年龄太小，不足以获得从医资格，因此允许我偏离既定路线，用一年时间攻读医学学士学位课程中的解剖学和生理学。这简直是我所梦寐以求的。大约十几名学生组成的小团体居住在解剖学系的一间小屋里，我们每个人都有一个小的实验台。我们通过与系里更资深的研究者合作开展小组研究，学会了如何进行研究。

我跟随乔尔·曼德尔斯坦（Joel Mandelstam，后来成为牛津大学教授）学习物理化学，跟随阿尔弗雷德·奥特尔（Alfred Oettle）学习显微学，还跟随哈罗德·戴茨（Harold Daitz）学习神经学，他后来成为我的密友，但年纪轻轻便在牛津逝世。雷蒙德·达特（Raymond Dart）和罗伯特·布鲁姆（Robert Broom）教我人类学和古生物学，而激发所有这些研究活动的正是约瑟夫·吉尔曼（Joseph Gillman），这位组织学家在那个偏僻之地创建了研究中心。他邀请我（实际上我很愿意，根本不需要任何劝说）继续从事研究工作，于是我又多留了两年，先是获得荣誉学位，接着又获得了理学硕士学位，期间通过兼职实验室技术员的工作养活自己。

在此期间，我阅读了大量书籍，自学了很多科目，学会了如何制造设备和做实验，并与乔·吉尔曼（Joe Gillman）进行了许多争论和讨论。我还开始发表论文。我的科学文献目录始于1945年，当时我与乔·吉尔曼和他的兄弟泰迪（Teddy）共同发表了一篇论文，但我作为唯一作者的第一篇论文则发表于1946年。这篇论文探讨了组织化学反应，也是我后来称为细胞生理学的主题中一系列论文中的第一篇，反映了我对这一领域日益浓厚的兴趣。我的理学硕士论文是细胞遗传学领域的，也是我自学的另一个科目，这标志着我开始研究遗传学。这一背景在我后来成为分子生物学家的岁月里发挥了很好的作用。   

1946年，W. Le Gros Clark访问了南非，并邀请我到牛津的解剖学系工作。但所有人都建议我完成医学课程，因为当时人们普遍认为，拥有医学资质对于日后担任研究职位至关重要。我确实重新投入了医学学习，但同时在解剖学系继续工作，并在乔·吉尔曼成为生理学系教授时转到了生理学系。我并非优秀的医学生，职业生涯起伏不定，有些科目成绩出色，有些则糟糕透顶。在毕业那年，我医学课程未及格，外科勉强通过，但第三门科目——产科和妇科却获得了甲等成绩。我不得不重修医学和外科，六个月后，1951年7月，我终于获得了医学和外科学士学位。那时我已经决定要从事研究工作，并且需要到国外深造。

早前访问过南非的C.H. Waddington建议我去剑桥大学。我申请了生物化学系，却连回复都没收到。我已经决定，自己感兴趣的学科是分子生物学，当然当时这个学科还不存在。后来，当我获得1851皇家展览委员会颁发的奖学金时，威特沃特斯兰德大学的校长H. Raikes（他原本是在牛津受过训练的化学家）建议我给牛津大学物理化学教授C.N. Hinshelwood写信，他对物理化学在生物学上的应用很感兴趣。这听起来更接近我想做的事情。Hinshelwood写过一本名为《细菌细胞的化学动力学》的书，我阅读后认为这正是我希望研究的方向。他接纳了我，并建议我研究细菌对噬菌体的抗性。我立刻开始阅读关于细菌病毒的资料，并于1952年10月抵达牛津，在物理化学实验室攻读博士学位。

英国仍然实行食品配给制，我在牛津两年的生活也过得相当艰难。此外，我和其他人有三重身份上的不同：我们是科学家，我们是研究生，我们是殖民地人。在牛津，我的许多朋友都有这样的遭遇，唯一的补偿就是有机会加入哈利法克斯府并在那里共进午餐。正是在那里，我结识了晶体学家杰克·杜尼茨（Jack Dunitz），并经由他认识了理论化学家莱斯利·奥尔格尔（Leslie Orgel），他们两人都成为了我一生的朋友和同事。   

我们多次讨论DNA，因为我带着两个半成品的想法来到牛津，而且这两个想法都错得离谱。一个想法是用染料研究DNA的结构；另一个想法是核酸如何参与蛋白质的合成。我记得1952年11月，杰克告诉我剑桥有两个家伙正在研究DNA的结构。到了1953年4月，杰克告诉我们，两个剑桥的家伙——弗朗西斯·克里克（Francis Crick）和吉姆·沃森（Jim Watson）确实已经解开了DNA的结构。于是，在4月16日至18日之间的一天，杰克、莱斯利和我驱车前往剑桥，一睹这个模型。

这是我科学生涯的转折点。当我看到那个模型，并听说互补碱基对时，我意识到这就是解开生物学中我们遇到的难题的关键——这就是分子生物学的诞生。这一启示在我与吉姆·沃森一起散步时，通过更深入的交谈获得了验证。那时我意识到，尽管我当时的研究微不足道，但研究噬菌体却让我踏上了进入这个激动人心的新领域的正确道路。

1952年12月，我和妻子在伦敦结婚，她也在伦敦攻读心理学博士学位。她获准搬到牛津，直到1954年6月，我们住在伍德斯托克路的一套公寓里，忙于撰写论文，并生了一个孩子，除此之外，还有我的继子乔纳森（Jonathan）。我们总是怀念着故乡南非的食物和温暖气候。

当我拜访了冷泉港卡内基研究所实验室主任M. Demerec博士时，我获得了前往美国的机会。Demerec邀请我前往冷泉港，并帮助我获得了卡内基公司旅行奖学金，这使得我在冷泉港夏季结束时能够前往美国各地参观其他实验室。我和吉姆·沃森开车穿越美国，前往加州理工学院，然后我在伯克利病毒实验室与冈瑟·斯坦特（Cal Tech）合作研究了一段时间。我还曾短暂地访问了华盛顿特区。   

此次美国之行于我而言意义重大，因为我借此机会结识了当时噬菌体学派众多杰出的研究人员，如塞摩·本泽（Seymour Benzer），他后来成为了我一生的同事和朋友，还有噬菌体学派的创始人马克斯·德尔布吕克（Max Delbrück）、萨尔瓦多·卢里亚（Salvador Luria）以及许多其他注定将在分子生物学这一新兴科学的发展中扮演重要角色的人。

我也曾在伍兹霍尔和冷泉港再次见到了弗朗西斯·克里克，并于1954年12月返回南非的途中拜访了他在剑桥的住所。在那次会面中，我们讨论了我将来如何加入他的团队。

根据卡内基公司奖学金的条款，我于1954年底返回了南非。我在南非医学院生理学系建立了一个实验室，开始尝试寻找噬菌体系统，以便解决遗传密码问题。我还继续研究遗传密码的一些理论方面，并在这一时期证明了所有重叠三联体密码的不可能性，这一成果被记录在RNA Tie Club笔记中，并由乔治·伽莫夫（George Gamow）转交给《National Academy of Sciences》。弗朗西斯努力帮我在剑桥医学研究理事会单位谋得一份职位，于是1956年12月，我们离开南非，在英国开始了新的职业生涯。我在卡文迪许实验室及其后续机构——医学研究理事会分子生物学实验室进行了所有分子遗传学方面的工作，并在此启动了线虫研究并不断发展。

我和弗朗西斯·克里克共用办公室长达20年，我们通过交谈产生了许多新颖而激动人心的想法（既有正确的、也有错误的）。逐渐地，我们的兴趣点开始产生分歧，尽管我们都对神经系统感兴趣，但我更想找到一个简单的实验系统，告诉我大脑是如何构建的，而弗朗西斯则想要了解高级神经系统的复杂活动。他于1976年离开剑桥，加入索尔克研究所，在那里他开始了全新的神经科学研究。

1977年，我被任命为医学研究理事会实验室（MRC）的代理主任，于1979年马克斯·佩鲁茨（Max F. Perutz）退休后接任。我立即接手了实验室的财务管理，并花了数年时间努力使财务状况步入正轨。当时英国通货膨胀严重，而我们研究成本的上涨并未得到足够的关注。我常常自嘲为“癫痫式主任”。在此期间，我开始对克隆和DNA测序的新技术如何影响遗传学的研究产生兴趣，并成为人类基因组测序项目的早期和积极支持者。到了1985年，我发现主任的行政工作越来越繁重，干扰了我仍想在研究中做的事情。因此，当有人询问我是否想在1987年任期结束后继续担任主任时，我毫不犹豫地放弃了主任一职，并在继任者上任的1986年离开了实验室。   

接着，医学研究理事会给了我机会，我得到了一些额外的资源，于是在医学院的协助下，Keith Peters教授也为我提供了空间，我建立了分子遗传学实验室。正是在这个实验室里，河豚项目开始了。

然而，在1992年我65岁时，医学研究理事会关闭了这个实验室，但我在其他支持下仍继续进行了几年的实验室工作。与此同时，出于健康原因，我必须在冬季前往气候更温暖的地方，而理查德·勒纳（Richard Lerner）让我得以在加利福尼亚州拉荷亚的斯克利普斯研究所担任兼职，这使我得以实现这一需求。在这里，我发现自己能够追寻化学方面的新兴趣，特别是在化学与生物学交叉领域。我还参与了一家位于旧金山湾区的Lynx公司，在那里，我和另一位朋友山姆·埃雷特（Sam Eletr）共同开发了一种新的大规模并行DNA测序方法。

1995年，我创立了分子科学研究所，得到了菲利普·莫里斯公司的资助。我希望能够打造一个环境，让年轻人在和谐的目标和高度的智力挑战中追求科学。2000年，我离开了这个研究所，并在2001年被任命为索尔克研究所的杰出教授，在那里我再次与弗朗西斯·克里克共事。    

我欠下了许多恩情。我的父母原本希望我成为一名外科医生或内科医生，但他们非常理解儿子的抱负。我的妻子和家人五十年来一直承受着一位在工作上全神贯注的丈夫和父亲带来的负担。大部分时间都活在自己的世界里，并不意味着在现实世界中的旅程会一帆风顺。在我的科学生涯和所有项目中，许多年轻和年长的科学家都与我并肩作战，他们的工作对我们科学努力的成功至关重要。许多人继续从事重要的科学研究工作，但所有人都记得那些美好的时光，那时我们和我们的科学都还很年轻，我们迎接新挑战时所体会到的巨大兴奋感。

我认为，一个科学家的评判标准应该是他所培养的人才的质量，而不是他获得的奖项或其他荣誉。

尽管已经76岁高龄（注：这一时间为当时写此文的时间，Brenner已于2019年去世），我仍对科学研究以及生物学领域未来可能取得的成就充满热情。科学是与生命紧密相连的事业，在找到下一份工作之前，人们永远都不应该退休。只要人类存在，对知识的无尽追求就会继续下去。

撰文：Sydney Brenner

翻译：林岩

原文链接： https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2002/brenner/biographical/