爱做“白日梦”的“诺奖外婆”与喝下幽门螺杆菌的“诺奖爷爷”
2020-11-01
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  伟大的音乐天才从肖邦到舒伯特,为何都是英年早逝?今天召开的第三届世界顶尖科学家论坛“细菌与人类”系列峰会上,2009年诺贝尔化学奖得主阿达·约纳特教授列出历史人物照片后,娓娓道来:上述伟人均逝世于上世纪中叶以前,他们罹患的都是而今鲜有人患的传染病。直至上世纪中叶,抗生素问世了,自此扭转历史。

  时过境迁,而今抗生素耐药成为最大难题。约纳特教授说,人类正处于“后抗生素时代”,世界银行估计,抗生素耐药可能导致在2050年前造成全球3.8-4%的经济衰退。“细菌非常聪明,它们想要生存下去,但诸多药企无心研究抗生素,即便少数企业着手研究,应用的也是病原体模型,而非病原体本身,后者还是有一些模型无法解释的特异性的。”

“年度好外婆”用回形针来讲解抗生素机制

  细菌到底有多聪明?来自以色列的约纳特教授用“儿童绘画”来言简意赅介绍细菌中的蛋白质生成。“我的研究动力,就是我的好奇心!”稚嫩画笔下,有头发皮肤这样的结构蛋白,有胰岛素这样的信号蛋白,有血红蛋白这样的转运蛋白……“如果将核糖体比喻为蛋白工厂,那么它有两层楼,上层解码遗传信息,下层制造蛋白,我把这些制作成小视频放在油管,让更多人了解我与团队所研究20年的核糖体。”

  约纳特自嘲,“大家都说我是一个爱做白日梦的人。”天马行空的思维,为她找到了生命的奥秘。自然界中的蛋白质有其独特功能,但氨基酸的排列一旦出现偏差,功能就会瓦解,“这就像回形针,只有它在折叠时才有用。”小小抗生素药物的产生,就是与活性位点结合,破坏了“回形针的折叠”,让细菌无法发挥功能。

  约纳特发现核糖体,出乎了所有人意料。“很多学者有更好的实验室、更多的经验,他们起初怀疑我们的研究会否成功,我当时想,我一定希望成功,但如果没成功,最多也不过就是哄堂大笑。”而今,针对抗生素耐药问题,约纳特所在的研究机构与欧洲企业合作,正在圈定15-16种抗生素,找寻内种核糖体的部分,以此为人类研发更多抗生素。

  作为女性科学家,约纳特在视频中也展现了家庭温馨的一幕,“这是我的外孙女,她说外婆是大忙人,但外婆是‘年度好外婆’,希望我每年提高自己的表现,争取连任。”照片上,外孙女将这位诺奖外婆画成了核糖体的样子,感悟生命深奥之时,更让观众感受到了研究精神在这对祖孙间的美好传承。


发现幽门螺杆菌的爷爷,为证实结果亲自喝下细菌

  “人们想象中的胃是个椭圆形,但其实不是,真正的胃像肠道。”2005年诺奖生理/医学奖得主巴里·马歇尔教授,因发现幽门螺杆菌而闻名于世。“这是我的孙子孙女,照片里他们在大桶里采葡萄,这就是最有趣生动的微生物学。事实上,这与我在实验室喝下幽门螺杆菌以此证明细菌对人体有害,本质都是好奇心驱使。”


  成千上万种细菌,幽门螺杆菌绝对是聪明的那一类。马歇尔说,幽门螺杆菌的基因组仅仅是大肠杆菌的一半,这意味着前者可以生活在几乎无菌的环境下。

  人体是如何感染幽门螺杆菌的?不少人认为,“我喝了一口水,也没吃东西,所以我肯定不会感染。”马歇尔澄清,这样的认知是错误的!水里如果有幽门螺杆菌,细菌就会穿过胃黏膜层,附着在细胞表面,感染后引发胃炎,胃部的纤维细胞组织就会变得不一样,淋巴细胞、血浆细胞出现,此后释放超氧化应激,炎症渐渐破坏壁细胞和上皮细胞,这整个过程容易致癌。

  一旦了解了这样的感染过程,明晰的治疗方法也便顺应而出。“胃癌在中国发病率不低,每年约有50万人患有胃癌,据我所知,在中国和我的祖国澳大利亚,抗生素治疗幽门螺杆菌十分常见。”马歇尔说,“治疗幽门螺杆菌必须应用抗生素,但我们应该更精准,可以说,应对感染最有效的方法是高精度抗生素应用,如果这样,治疗率可以保持在80%至90%。”

  他最后明确,所有传统疗法、生物疗法都无法应对幽门螺杆菌感染。例如大蒜、乳酸菌、蜂蜜疗法等,99%都是浪费金钱。“我希望未来50年内,幽门螺杆菌在全球大部分地区都能被彻底消除。”

 

作者:顾泳

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