关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。 通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
诺贝尔基金会今天宣布,三位科学家——下村脩、马丁·查尔菲和钱永健——将因他们在绿色荧光蛋白 (GFP) 方面的工作而分享今年的诺贝尔化学奖。
得益于下村脩 1962 年从维多利亚多管发光水母中发现 GFP,查尔菲证明了 GFP 可用作 DNA 的标签,以及钱永健对该技术的扩展,如今的研究人员能够“观察以前看不见的过程,例如大脑中神经细胞的发育或癌细胞的扩散”,诺贝尔基金会表示。这三位科学家将分享 140 万美元(1000 万瑞典克朗)的奖金。
据路透社今天报道,钱永健在加利福尼亚通过电话举行的新闻发布会上说:“我非常高兴和荣幸。” “我没想到会得奖。之前有一些传言,但来源非常可疑,”他开玩笑说。
罗门哈斯公司(位于费城)的企业可持续发展总监兼美国化学学会的直接前任主席凯瑟琳·亨特说:“这个三人组合非常棒,因为它汇集了发现的兴奋,以及听到它[查尔菲]并想‘哇,我如何在我的工作中使用它?’的人。” “这就是科学家所做的事情;他们建立联系。”
下村脩目前是马萨诸塞州伍兹霍尔海洋生物实验室的研究员,他于 1962 年首次从维多利亚多管发光水母中分离出 GFP,这种水母随着洋流漂流到北美西海岸。下村脩是 1928 年出生的日本公民,当他发现 GFP 在紫外线下发出明亮绿光的特性时,开启了数十年的发现之旅。
哥伦比亚大学教授兼研究员查尔菲是 1947 年在芝加哥出生的本地人,他证明了 GFP 作为各种生物现象的发光基因标签的价值。在他的首批实验之一中,他借助 GFP 在透明线虫秀丽隐杆线虫(一种研究中常用的生物体)中标记了六个单独的细胞。
钱永健是加利福尼亚州圣地亚哥加利福尼亚大学的一名研究员,1952 年出生于纽约,他为理解 GFP 如何发光做出了贡献,并将颜色调色板扩展到绿色之外。这使得研究人员能够为各种蛋白质和细胞赋予不同的颜色,并同时跟踪几个不同的生物过程。1980 年,钱永健开始合成追踪细胞中钙浓度的染料,从而可以研究单个脑细胞和此类细胞网络中的电流。
哈佛大学贝斯以色列女执事医疗中心(位于波士顿)的医学和放射学副教授约翰·弗兰吉奥尼告诉ScientificAmerican.com:“这是化学促成许多其他领域的一个例子。” “它突显了化学如何触及生物学、医学和其他非常实际的领域。我很高兴这项选择是一项能够促进许多其他科学领域的技术。”
研究人员可以使用这种发光标记来观察标记蛋白质的运动、位置和相互作用,并发现问题的迹象,例如蛋白质功能失调时可能导致疾病,包括阿尔茨海默病期间的神经细胞损伤或胰腺中正在发育的胚胎中胰岛素生成 β 细胞的产生方式。
亨特说,绿色荧光蛋白使研究人员能够以非常确凿的方式追踪和监测细胞。“如果你想寻找像 HIV 这样的东西,你可以实时看到它。如果你想在饮用水中寻找砷,他们已经开发出一种 GFP,可以在紫外线下找到它。” GFP 也可用于寻找可能在恐怖袭击中使用的生物制剂。
亨特说,钱永健的最大贡献在于他对这项技术的运用,进行了大量修改。“罗杰通过弄清楚如何操纵化学物质,将该领域提升到了一个全新的水平,”弗兰吉奥尼补充道。“最初只是在一种水母中发现了一种蛋白质,现在已经变成了数十种荧光蛋白。”
GFP 的发现和发展还使科学家能够在不将动物细胞从体内取出的情况下研究它们,“使我们即将能够治疗几十年前我们认为不可能治疗的疾病,”弗兰吉奥尼说。“我们使用这项技术来研究癌症及其转移方式、基因如何开启和关闭以及细胞中的蛋白质在受到刺激后的行为方式。”
弗兰吉奥尼说,之所以选择这项技术令人惊讶,仅仅是因为它相对较新。亨特同意:“这项工作始于 30 年前,虽然有些人可能会说时间很长,但实际上它真的很快。”