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圖片源自onwardstate.com

齊珂帆 | 撰文

葉水送 | 責(zé)編

“他的去世，對(duì)科學(xué)界、斯坦福醫(yī)學(xué)院以及我們這些稱他為同事和朋友的幸運(yùn)兒來說都是巨大的損失?！?/p>

斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)、醫(yī)學(xué)博士勞埃德·邁納（Lloyd Minor）在保羅·伯格去世后說道。

2月15日，美國(guó)生物化學(xué)家保羅·伯格去世。他在生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域耕耘50余年，作出了諸多杰出貢獻(xiàn)。

今天，就讓我們一起走進(jìn)“重組DNA之父”——伯格的傳奇人生，感受科學(xué)的魅力，領(lǐng)略這位科學(xué)家的卓越風(fēng)采以及他對(duì)生物產(chǎn)業(yè)帶來的巨大影響力。

01

前奏：從布魯克林到斯坦福大學(xué)

1926年，伯格出生于紐約的布魯克林。從小，他便展現(xiàn)出了對(duì)科學(xué)濃厚的興趣。初中時(shí)代，小保羅曾經(jīng)對(duì)《微生物獵人》、《箭匠》愛不釋手，他的科研夢(mèng)從那時(shí)便已經(jīng)在內(nèi)心生根發(fā)芽。

14歲時(shí)，保羅跳級(jí)進(jìn)入林肯高中，在那里他遇見了人生中的啟蒙伯樂蘇菲·沃爾夫（Sophie Wolfe）。她總是拋給學(xué)生們富有創(chuàng)意的問題和項(xiàng)目并引導(dǎo)他們尋找解決方案，這大大培養(yǎng)了保羅的好奇心。

1943年，伯格高中畢業(yè)，渴望參戰(zhàn)。那一年，17歲的他報(bào)名了海軍。然而，在軍校征召的等待期間，他并沒有忘記自己最初的夢(mèng)想——科學(xué)研究。

于是，他報(bào)名參加了賓夕法尼亞州立大學(xué)（The Pennsylvania State University）的生物化學(xué)課程，在那里他還進(jìn)行了一些飛行前訓(xùn)練，既充實(shí)了頭腦，又強(qiáng)健了體魄。

畢業(yè)后，伯格改變了原本想要從事制藥行業(yè)的打算，決心繼續(xù)在自己喜歡的領(lǐng)域中探索。于是他又在美國(guó)凱斯西保留地大學(xué)（Case Western Reserve University）攻讀了博士學(xué)位。

圖片源自Science History Institute

伯格的博士研究也為他日后的科研道路打下了基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)，他解決了生物化學(xué)的一個(gè)核心問題：證明了維生素B12和葉酸如何使動(dòng)物合成蛋氨酸。這項(xiàng)工作也促使他繼續(xù)接受酶學(xué)方面的培訓(xùn)，幫助他研究代謝化學(xué)。

1952年獲得博士學(xué)位后，他在哥本哈根的細(xì)胞生理學(xué)研究所工作了一年。

1953—1954年，伯格在圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院阿瑟·科恩伯格（Arthur Kornberg）的實(shí)驗(yàn)室里度過。而后，伯格繼續(xù)留在華盛頓大學(xué)，1956年被任命為助理教授。

1959年時(shí)，他來到了斯坦福大學(xué)生物化學(xué)系，在此進(jìn)行了諸多重要研究，也為日后奪得諾貝爾獎(jiǎng)奠定道路。

02

主旋律：首次人工合成DNA，與桑格分享諾獎(jiǎng)

前奏總是漫長(zhǎng)，但只有歷經(jīng)等待，攢足醞釀，主旋律才會(huì)分外精彩，震撼人心。對(duì)于伯格的科研生涯來說，便是如此。

20世紀(jì)60年代中期，伯格開始將目光轉(zhuǎn)移到生物學(xué)家長(zhǎng)期研究的細(xì)菌病毒（“噬菌體”）以及感染哺乳動(dòng)物細(xì)胞的腫瘤病毒之間可能存在相似性這一問題上。

為了發(fā)現(xiàn)病毒是否可以用于研究哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的基因調(diào)控，他花了一年的休假時(shí)間在索爾克研究所（Salk Institute）的雷納托·杜爾貝科（Renato Dulbecco）（1975年的諾獎(jiǎng)得主）實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)細(xì)胞培養(yǎng)方法。杜爾貝科當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道特定的病毒可以感染細(xì)胞，并使其癌變，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá)狀態(tài)的改變。

這一點(diǎn)對(duì)伯格有非常大的啟發(fā)，等他回到斯坦福大學(xué)，便一頭扎進(jìn)重組DNA技術(shù)的研究當(dāng)中。他開始思考是否有可能將外源基因插入病毒，從而使病毒成為攜帶新基因進(jìn)入新細(xì)胞的載體。

1971年至1972年，他開發(fā)的用于拼接兩個(gè)DNA分子的技術(shù)——一個(gè)來自腫瘤病毒，另一個(gè)來自攜帶大腸桿菌基因的質(zhì)?！@標(biāo)志著重組DNA技術(shù)的開始。

圖片源自The Washington Post

1980年，伯格憑借在rDNA領(lǐng)域的杰出表現(xiàn)，與沃爾特·吉爾伯特（Walter Gilbert）、弗雷德里克·桑格（Frederic Sanger）獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和拉斯克獎(jiǎng)。

值得一提的是，伯格不僅是一位優(yōu)秀的科學(xué)家，更是一名勇敢的為自由而戰(zhàn)的斗士。他一直竭力為科學(xué)自由奔走呼號(hào)。

他曾公開談?wù)撜拗聘杉?xì)胞研究資金的規(guī)定，并在2004年推動(dòng)了加州71號(hào)提案，該提案創(chuàng)建了加州再生醫(yī)學(xué)研究所。該機(jī)構(gòu)以30億美元啟動(dòng)，是加州干細(xì)胞研究的主要資助者，也是其他州資助干細(xì)胞研究的典范。

伯格提倡科學(xué)家應(yīng)更多地參與討論科學(xué)在社會(huì)中的作用議題中去。他認(rèn)為，不受政府限制的研究自由屬于第一修正案的言論自由權(quán)。

伯格還曾聯(lián)合其他諾貝爾獎(jiǎng)得主共同簽署了一封公開信，指責(zé)布什政府引用錯(cuò)誤的科學(xué)來支持政策決定，為維護(hù)科學(xué)的獨(dú)立性做出了重大努力。

03

尾聲：余音不絕，重組DNA技術(shù)影響深遠(yuǎn)

伯格雖已不在，但他所做出的成就深刻地影響著人們，影響著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。重組DNA技術(shù)引領(lǐng)了生物技術(shù)初創(chuàng)公司的新時(shí)代，也在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

圖片源自National Human Genome Research Institute

首先，重組DNA技術(shù)有助于人們更充分地了解人體遺傳信息，從而達(dá)到防治疾病的目的。

其次，重組DNA技術(shù)能夠運(yùn)用到轉(zhuǎn)基因工程中，培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，研發(fā)出更加優(yōu)質(zhì)的品種?？梢哉f，沒有這項(xiàng)技術(shù)，就沒有日后為社會(huì)帶來巨大價(jià)值的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。

另外，科學(xué)家們還需要利用重組DNA技術(shù)來進(jìn)行基因治療，通過彌補(bǔ)基因缺陷使患者重獲新生。

最后，重組DNA技術(shù)在研發(fā)藥物、疫苗等方面也有不俗的表現(xiàn)。

圖片源自Wikipedia

簡(jiǎn)而言之，當(dāng)下重組DNA技術(shù)之所以能夠蓬勃發(fā)展，離不開伯格當(dāng)年構(gòu)建的第一個(gè)重組DNA。這是一個(gè)了不起的開端。

參考資料

1.Nobel Prize winner and recombinant DNA pioneer Paul Berg dies|https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/02/nobel-paul-berg-obit.html?ref=upstract.com

2.https://kmatkerala.in/father-of-genetic-engineering/

3.https://profiles.nlm.nih.gov/spotlight/cd/feature/biographical-overview

4.https://www.sciencehistory.org/historical-profile/paul-berg#:~:text=berg-large-or_profile2.jpg.%20Paul%20Berg%20opening%20a%20jar%20under%20a,and%20he%20continued%20to%20influence%20federal%20policy%20

來源：深究科學(xué)