科学堂

揭开美国顶尖生物医学实验室成功的法宝

仅以此文奉献给我的母校哈尔滨医科大学

周春水 

    2005年3月我有幸加盟了哈佛医学院布里根妇女医院（Brigham and Women’s Hospital）Stephen Elledge 实验室，在Elledge 教授直接领导下工作了整整六个年头。Stephen Elledge （后文皆称Steve）是美国生物医学界天才级科学家，他博士毕业于麻省理工学院（MIT）生物学系，在斯坦福大学生物化学系做的博士后。1989年成为著名的贝勒医学院（Baylor Medical College ）生物化学系的助理教授。短短几年后便于 1993年当选为霍华德休斯医学研究所的研究员（HHMI Investigator）。2003 年他当选为美国科学院院士。2003年初，他被美国哈佛医学院布里根妇女医院特聘为遗传学冠名终身教授。他在多个研究领域，如细胞周期调控、DNA 损伤应答机制、肿瘤细胞生物学、泛素连接酶的组成与调控、新型生物技术的开发与利用以及病毒的感染机制方面均有杰出贡献。他发现肿瘤抑癌基因TP53的直接下游靶点为P21，他发现DNA 损伤后ATM、ATR蛋白激酶激活下游CHK1、CHK2等信号传导通路，他发现抑癌基因REST、PTPN12等，揭示泛素连接酶F-box 家族，优化了酵母双杂交系统（Yeast two hybrid system）、Magic DNA 载体高通量转换系统、全蛋白组水平分析蛋白稳定性的GPS 系统及与Gregory Hannon 首创小发卡核苷酸干扰文库（shRNA library）。50岁出头的他，光在Cell 、Nature 、Science 杂志上就已经发表了二十几篇文章，其数量与质量就是在哈佛医学院这样大师云集的地方也名列前茅。Steve 的科研思维与科研能力当属超一流，他堪称科学家中的科学家。在Steve 手下先后工作的中国同胞为数不少，其中很多人颇有成就，但能够回归祖国并将Steve 实验室成功经验总结出来的人不多。现在我就将我在他实验室工作的感受写出来，呈献给国内广大的生物医学科技工作者，特别是正在成长的、肩负承上启下重任的轻年科学家们。希望我的文章能对他们的成长有所启迪和帮助，这样便达到了我写作此文的初衷。下述内容很多都是我的亲历亲为，所有证据皆出自已经发表的文献，所有的观点仅代表我个人的观点，如有争议，本人因时间和精力有限，恕我不能回应。

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Faculty of 1000是由BioMed Central出版的新型在线研究辅助工具，由总共超过4000位专家学者评议，提供目前世界上最重要的生物和医学论文信息及研究趋势。世界范围内，超过80％的顶尖的研究机构已经订购并使用该产品。Faculty of 1000和一般检索系统不同之处在于，它所收录的是1000多位世界最好的生物学家所推荐的文章（推荐标准：具有科学价值的文献，而不考虑这些文献在哪里发表），并附有推荐人的评述。它把Faculty们按研究领域分为17类，分别是：生物化学、生物信息学、生物技术、细胞生物学、化学生物学、基因组学与遗传学、进化生物学、发育生物学、生态学、免疫学、微生物学、分子生物学、分子医学、神经生物学、生理学、植物学和结构生物学。

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1901年，E . A . V . 贝林（德国人）从事有关白喉血清疗法的研究

1902年，R.罗斯（英国人）从事有关疟疾的研究

1903年，N.R.芬森（丹麦人）发现利用光辐射治疗狼疮

1904年，I.P.巴甫洛夫（俄国人）从事有关消化系统生理学方面的研究

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英国科学家罗伯特-爱德华兹（Robert G. Edwards）获得2010年诺贝尔生理学或医学奖，他因其生育学（试管授精领域）研究而获奖，他对体外受精技术的研究曾使400万人得以降生，他的贡献使治疗不育症成为可能，包括全球超过10%的夫妇在内的人类因此获益匪浅。

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2010 was awarded to Robert G. Edwards “for the development of in vitro fertilization”.

罗伯特·爱德华兹，英国生理学家，被誉为“试管婴儿之父”。1925年出生于英格兰曼彻斯特，1948年毕业于北威尔士大学农业和动物学专业;1955年获得爱丁堡大学动物基因博士学位（论文内容为小鼠胚胎发育）;1956年至1978年从事生殖生理学研究，并成功使世界第一例试管婴儿诞生;1983年至1984年创立欧洲人类生殖和胚胎学研究会，并创办《人类生殖》杂志;1958年他成为英国国立医学研究所研究人员，开始了对人类授精过程的研究。从1963年开始，爱德华兹相继在剑桥大学和Bourn Hall诊所（世界首个试管授精中心）工作。Bourn Hall由爱德华兹和Patrick Steptoe所建立，爱德华兹担任其研究主任多年。爱德华兹同时还是授精研究领域多本顶尖期刊的编辑。爱德华兹目前是剑桥大学名誉退休教授。2001年，由于在人类不育症治疗领域的突出成就，获得美国阿尔伯特·拉斯克医学研究奖。

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据宾州州立大学官方新闻网站报道，该校科学家发现增加血细胞中含硒蛋白质的含量可以明显减缓艾滋病病毒繁殖速度（至少减缓10倍）。

硒是人体新陈代谢必需的微量营养素。不像其它营养素，它是通过捆绑在某一蛋白质上来调节蛋白质活性的，硒在含硒的蛋白质的氨基酸叫硒代半胱氨酸。

硒蛋白质能减轻感染的压力，从而减缓它的传播。

艾滋病毒一旦传染到某人身上，它就会迅速使硒蛋白质降级，以便能有效地繁殖。艾滋病毒是怎么使这些蛋白质失活的，其原因尚不清楚。但Prabhu和他的同事相信是快速分裂的艾滋病毒强加给细胞的压力产生一种关键蛋白质Tat所致。

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脸盲症又称为“面孔遗忘症”，患这种毛病的人，无法正常分辨每一张脸的区别，严重的脸盲症患者甚至连母亲和自己的脸都无法记住。患这种疾病的人约占总人口的2%，以前认为脸盲症是由神经损伤所致，导致视觉与智力不能正常联系起来。

但最新卡耐基-梅隆大学、伦敦大学国王学院和以色列本古里安大学的研究小组通过扩散张量成像和白质纤维束成像的方法研究年龄在33岁到72岁人们的大脑发现，先天性脸盲症的患者的脑白质束明显少于正常人。而这减少的脑白质与严重的行为障碍息息相关。该项研究结果被发表在2008年11月23日出版的的自然神经科学杂志上。

白质是中枢神经系统三种固体物质这一，它能将信息传递给位于神经系统不同区域的灰质。先天性脸盲症患者不能辨认脸部，而能正确地辨认其它部位，正是由于位于这个部位的白质缺少所致。

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父亲知道谁是自己的孩子，在过去天经地义。但现在谁还敢100%认定自家的孩子就一定是自己亲生孩子呢？不过，这没关系，现在你只需花150美，就能通过基因鉴定父子关系。

美国自从去年基因测试变成非处方测试以来，已经有超过6万人购买了亲子鉴定这一服务（可见开放社会，对自己的孩子/老婆是多么的不信任）。有超过24家公司直接向公众提供基因测试服务。价钱从数百美元到几千美元不等。

People are looking for more detail, and we’re working hard to provide that detail（人们想知道详情，我们努力提供这种服务），无可厚非。不知道何时，中国也能提供基因DNA测试服务？但我估计，到那时，中国的离婚率肯定会急剧飙升！

据sciencecodex报道：第一例用病人干细胞培养组织工程气管成功地移植到一个年轻妇女体内（在手术两个月后，其肺功能正常，并且在不服用任何免疫药物的情况下，她的身体未对移植产生抗体），从而挽救了她的生命。这意味着将来成人干细胞和生物相容材料能为那些难以治疗的疾病提供了一种新的解决办法。

另外，该手术的成功暗示着将来生产具有允许正常呼吸的机械性能的组织工程气道成为可能。并且，这种组织工程气道手术可以免除人工移植的危险。

中佛罗里达大学科学家日前合成两种新化合物S3I-201、S3I-M2001，它能分解导致癌症的蛋白质STAT3，有希望治愈乳腺癌。

研究人员Turkson说：这些化合物在白鼠身上，效果很好，目前正在寻找志愿者作进一步的试验。

据介绍，该研究成果已被发表在美国国家科学研究院学报（Proceedings of the National Academy of Sciences）和美国化学会生物化学（ACS Chemical Biology）学术期刊上，同时Turkson还获得了这两种化合物的专利权。

据Turkson自己介绍，它对此项研究感兴趣是因为在他读大学的第一年，他52岁的母亲因患癌逝世。从此他决定终生为治愈癌症而努力。

2008年，中国人心中“奶”这个词已具备非同寻常的含义，估计现在喝奶的人已经大为减少，而奶制品生产商则还在用低劣的广告摧残人们的神经。许多人或许觉得不掺水不添三聚氰胺的原生鲜奶是最佳选择，但是天然的东西未必是好的（当然肯定比人造假奶好多了）。现在科学家在鲜奶中发现新型细菌，能在低温下生长，他们的论文发表在11月的《系统和进化微生物学》杂志上。研究人员发现鲜奶中的微生物种类比以前设想的要复杂的多。 以色列海法大学的Malka Halpern博士称，“当检查寄生于鲜奶中的细菌时，我们发现其中有许多以前未被识别出。我们确定和描述了一种新细菌，Chryseobacterium oranimense，它能生长在低温下，悄悄的发霉，从而让牛奶变质。”

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