诺奖得主理查德·罗伯茨:科学前进来源于每个微小的改变

诺奖得主理查德·罗伯茨:科学前进来源于每个微小的改变
2018年08月03日 10:18 全球创新论坛

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理查德·约翰·罗伯茨(Richard John Roberts)是1993年诺贝尔生理学或医学奖获得者,他的贡献在于发现了真核生物基因中的内含子和外显子,这在当时是一个革命性的重大发现,因为它彻底改变了人们原先认定的简单的基因结构。对于这个重大发现,罗伯茨将其归因于“幸运”与“偶然”。

2018年8月10日-12日,理查德·约翰·罗伯茨将出席世界科技创新论坛,与参会人员分享他的智慧,共话未来大势。

此次论坛活动共邀请了二十位诺奖得主,我们将持续以文字、视频的方式采访报道,敬请关注,更多信息参见文末。

理查德·约翰·罗伯茨于1943年9月6日生于英格兰德比,是家中独子,他的父亲是一名汽车工程师,母亲是一名家庭主妇。罗伯茨在4岁时随家人迁居萨默塞特郡巴斯,8岁时进入圣斯蒂芬初级学校就读,在这里,罗伯茨受到学校校长罗纳德·布鲁克斯的特别关照,校长每每来班级里讲课,都会准备一些关于数学和逻辑学的问题让罗伯茨回答,这大大激发了小罗伯茨钻研学问的兴趣。

儿时在家做实验

罗伯茨儿时的梦想是做一名侦探,在他看来,侦探是解开一些谜题便可以得到报酬的职业。但当他得到一套简易化学实验玩具之后,他的兴趣很快便转到了化学方面。罗伯茨在11岁进入中学后,发现学校的化学教育比较枯燥,他便购置了各种仪器和药品,自己进行化学实验,并在母亲的辅导下阅读了大量化学书籍。在家做实验的这段经历,令罗伯茨终身受益,在很多公开场合都被他屡屡提起。

除了对化学实验感兴趣外,年轻的罗伯茨在学校的数学成绩非常好,15岁通过O级考试后,他开始专攻数学和自然科学。

17岁,罗伯茨如愿进入了谢菲尔德大学化学系,博士期间,罗伯茨选择了一种巴西树木的中心木质中的新黄酮类聚合物作研究素材。他得到的木材十分理想,又得到经验丰富的导师黑泽和的指导,这令其实验进展非常快,仅花费了一年就准备好了写论文的材料,接下来的两年得以做自己感兴趣的实验、阅读感兴趣的书籍。

在通往诺贝尔奖的路上,罗伯茨无疑是幸运的,就连他自己也这么说:“偶然性在我的科研生涯中发挥了重要作用,我认为我是非常幸运的。我要感谢我的父母在我小时候允许我在家做化学实验,我也感恩在谢菲尔德大学遇到了我的导师——日本人黑泽和,一位非常注重培养学生实验设计意识的导师。因为很快就取得了化学专业博士学位,我得以有时间在谢菲尔德图书馆拜读了约翰·肯德鲁的著作《生命之线》,从而认识了分子生物学。”

《生命之线》激发了罗伯茨对分子生物学进行深入研究的兴趣,他开始寻找做生物化学研究的实验室,最终被哈佛大学生物化学与分子生物学教授杰克·施特罗明格接纳。1969年元旦,罗伯茨带全家赴美,开始在哈佛做博士后研究。

“运气和机缘”带来的惊人发现

1973年,罗伯茨所在的实验室发起了对限制性内切酶的搜索活动,当时已知的限制性内切酶寥寥无几。在这次搜索过程中,罗伯茨实验室获得了极大的成功,最初发现的100种酶有超过70%是罗伯茨实验室发现的。

但令罗伯茨获得诺贝尔奖的是他接下来的一项重大发现,他将其称为“运气和机缘带来的结果”。

1975年,罗伯茨同他的实验室曾试图表征一种叫做腺病毒的人类微小病毒,希望找出腺病毒中的DNA排序是否与其他病毒的排序一致,而在此过程中,他们得出了意料之外的结果,运用当时对细菌转录及其基因结构所掌握的情况,这种结果无法解释。在接下去的6个月实验观察后,原因终于被揭露,即细菌基因分裂成了许多小碎片,作为蛋白质外表的这些小的碎片称为外显子,位于两个外显子中间的碎片称为内含子。

由此外显子和内含子被发现,这在当时是惊天动地的,因为在此之前,每个人都认为人与人之间、病毒与病毒之间、细菌与细菌之间的基因是没有间断的DNA片段,如此,一个被全世界认可的理论得到推翻。

罗伯茨回顾科学研究生涯指出,很多次,都是他正在做的事情导致了类似的偶然发现。“很多时候,这些事情不是巨大的发现,只是一些微小的发现,而这正是科学前进的方式。”他说。

探索生命奥秘之路永无止境

罗伯茨的发现对于现代生物学的基础研究及生物进化论具有重要的奠基作用,对于肿瘤以及其他遗传性疾病的医学导向研究,也具有特别重要的意义。

罗伯茨在获得诺贝尔奖后,多次访华,并与中国高校、企业建立了密切合作关系。2006年,罗伯茨获聘为南开大学名誉教授。2015年,罗伯茨加盟三生制药,担任三生全球产品研发顾问委员会首席顾问。

对于现代制药工业需要攻克的问题,罗伯茨认为,人与人是不同的,对一个人有效的药对另一个人就不见得有效,这对医药工业来说是一个难题。他现在感兴趣的领域叫微菌群,他认为每个人身上都带有非常多的细菌,细菌的数目远远超过人体,而这些细菌对维持人体健康非常重要,如果把它们都杀死,人也活不成了。

但是为何细菌对我们如此重要,科学界仍未能搞清楚,因此探究围绕“细菌”的一系列问题是罗伯茨现在正在做的事,这些问题包括:“好”细菌是如何与人体共处的;细菌排斥癌细胞是如何做到的;为何不同人种身上的菌群会不一样等等。

罗伯茨孜孜不倦的探索源于他对生命科学的浓厚兴趣,正如罗伯茨所讲,“我只想通过这个工作理解生命的奥秘,知道生命是如何运作的。至于金钱与药物的研发,这是其他人可以做的事。”

2018年8月10日-12日,理查德·约翰·罗伯茨(Richard John Roberts)将出席世界科技创新论坛,与参会人员分享他的智慧,共话未来大势。

此次论坛,将有20位诺奖得主到场,我们希望以思想的共鸣引领变革方向,为企业家和科学家搭建一座完美的桥梁,进一步促进“产学研用”的结合,打造全新的创新生态,助力中国的创新发展。

届时,“世界科技创新论坛”将持续跟踪报道,敬请关注。

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