本應拿諾貝爾獎,卻落得當司機的生化學家
2008年的諾貝爾化學獎頒給日本化學家下村脩、美國生化學家查爾菲(Martin Chalfie)與華裔的錢永健,以表彰他們在「發現及開發綠色螢光蛋白 (green fluorescent protein, 簡稱GFP) 」所做的貢獻。
GFP在藍光或紫外線的照射下會發出綠色螢光,可以讓科學家觀察特定細胞的運作,例如病原菌、腫瘤,或是體內器官病變的狀況、……等等。有了這項革命性的工具,無論在生物研究或醫療方面都取得突破性的進展,他們三人獲獎可謂實至名歸。

在諾貝爾獎的晚宴上,查爾菲與錢永健特地舉杯向一個人致敬,因為他們的研究成果得歸功於這位也曾經是分子生物學家的普拉修(Douglas Prasher)。他們兩人對他真的由衷感謝,不但邀請他一起來參加頒獎典禮,知道他經濟拮据難以成行後,還幫忙付機票與住宿的費用。事實上,普拉修身上的燕尾服與皮鞋也是租借來的,畢竟在Toyota保修廠當司機接送車主,時薪只有8.5美元,實在存不了什麼錢。
普拉修內心感慨萬千,就差那麼一點點,他今天的身分就會是諾貝爾化學獎得主……。
生化學家 Douglas Prasher,2006-2009 年間在Toyota經銷商當司機,負責接送送修車子的客戶。圖片來源:紐約時報 (The New York Times)
水母素
GFP最早是由下村脩發現。他1960年在名古屋大學獲得有機化學博士學位後,即到普林斯頓大學進行研究。1962年,下村脩在水母體內發現兩種與發光有關的蛋白質,一種是水母素,在吸收鈣離子後會發出藍光;另一種就是GFP,必須在水母素的作用下,才會發出綠光。然而這項發現並未帶動相關研究,因為要上萬隻的水母才能提煉出幾毫克的水母素,提煉過程又很麻煩,也看不出有何應用價值。經過二十年的沈寂後,才有人重拾下村脩的研究,這個人就是普拉修。
普拉修於1979年取得生化博士學位,隨後到喬治亞大學做博士後研究。他花了四年的時間找到水母素 (Aequorin) 的基因,然後將基因植入大腸桿菌,成功讓大腸桿菌也能在鈣離子溶液中發光。讓有水母素基因的大腸桿菌進行繁殖,就可以大量製造水母素,方便科學家進行研究,可說是大功一件。1987年,普拉修獲得麻州的伍茲霍爾海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)聘用,研究生物發光,他瞄準的下一個目標就是GFP。
GFP基因轉殖
當時還不清楚GFP發光的機制是什麼,究竟是如下村脩所主張的:水母素扮演著酵素的角色?或純粹是受藍光激發而產生?如果是後者,代表GFP本身就可以獨立發光,若能將之轉殖到生物體內,便能觀察到細胞如何運作。這比起要有鈣離子才能發光的水母素,應用範圍更廣;對普拉修個人而言,他也將因此獲得終身職的職位。
第一步當然要先找出GFP的基因。不過水母體內的GFP比水母素更少,要提煉足夠的數量進行研究,勢必需要大筆經費。但普拉修向許多機構提交研究計畫,卻沒有多少人相信他的大膽想法,最後只有美國癌症協會撥給他20萬美元。
普拉修只能咬緊牙關埋頭苦幹,最後終於找出GFP的基因。然而20萬美元也用完了,他已沒有經費進行下一階段:將GFR基因轉殖到大腸桿菌。之前申請經費卻處處碰壁的挫折記憶猶新,他覺得那些機構仍然不會撥錢給他。他任職的海洋研究所又沒人懂他的研究,沒有具體成果,他肯定拿不到終身職。他已經40歲了,還有家庭要顧,權衡之後,他決定放棄GFP的研究,另謀一份穩定的工作。
為人作嫁
普拉修於1992年辭職,離開前還是將研究成果寫成論文發表。第二年論文刊出後沒多久,哥倫比亞大學的查爾菲和加州大學聖地牙哥分校的錢永健,就分別與他聯繫,詢問是否能向他索取GFP的基因。普拉修心想:他們有大學支持、有研究生幫忙,或許自己的畢生心血能在他們那裏開花結果,於是二話不說就答應了。但出乎他意料的是,對方很快就有了成果。
查爾菲的研究生Ghia Euskirchen只花了一個月,就讓大腸桿菌發出綠色螢光,隨後他們又成功將線蟲的觸感神經元接上GFP。普拉修這才知道,原來自己只差了臨門一腳。唯一聊以慰藉的是,查爾菲在刊登於1994年2月號《科學》期刊的論文中,也將普拉修列為作者之一。這篇論文刊出後沒多久,錢永健也取得突破,進一步製備出可發出不同色光的GFP。可憐的普拉修,他原本有機會享有這些榮耀的。
每況愈下
如果普拉修另有一片天下也就算了,怎知命運的嘲弄還沒結束。他離開海洋研究所後到農業部上班,研究植物病蟲害;過了幾年,他被調到植物檢疫實驗室,必須帶著妻小搬到馬里蘭州任職。新的環境、枯燥的工作與處不來的上司,都讓普拉修越來越沮喪,最後他實在忍受不了,於2004年放棄穩定的工作,跳槽到阿拉巴馬州一家NASA承包商,研發太空艙上的微生物感測器。
不料一年半後,由於NASA的預算遭到刪減,這家承包商便開除了普拉修。頓時失去生計來源,阿拉巴馬州又沒有什麼生技公司,普拉修只好先到當地的Toyota經銷商打工,負責開車接送車子進行維修的車主。2008年諾貝爾獎公布後,查爾菲和錢永健不約而同感謝普拉修的貢獻,記者循線找到這位關鍵人物,普拉修的淒涼處境才為世人所知。
在諾貝爾獎晚宴上,錢永健力邀普拉修來加州大學聖地牙哥分校,加入他的實驗室,但普拉修婉拒了。一方面是他感覺這像個施捨,另一方面則是他再也不想和GFP再有任何瓜葛。2010年,他終於重拾科學研究工作,到一家國防承包商研發有毒氣體偵測器。兩年之後,他還是接受了錢永健的盛情邀請,到他的實驗室進行研究。
普拉修只待到2015年。我查不到他之後去了哪裡,現況如何,只希望他歷盡命運的嘲弄後,能在他應有的人生軌道上順利向前行。
- 標題圖片:普拉修在錢永健的實驗室。圖片來源:聖地亞哥聯合論壇報 (The San Diego Union-Tribune)。
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