
![]() | 第93屆大會 (2024)Paul M. NURSE爵士榮譽理學博士 |
我上七代的叔祖父 Samuel Pepys 每每囊螢夜讀,手不釋卷。1665年1月21日那晚,他正在閱覽一本剛出版的巨冊書籍,書名《Micrographia》(中譯為「顯微鏡圖集」)。這本引人入勝的書籍由英國皇家學會出版,著名自然科學家 Robert Hooke 撰寫及繪畫插圖,書中的巨型繪畫展示了透過顯微鏡觀察到的微小物體。在Pepys的日誌中,這本書是他一生中閱讀過最奧妙無窮的刊物。這本暢銷書籍以出色的繪畫而聞名(Hooke曾師承當時最負盛名的英國皇室肖像畫家Peter Lely )。書內其中一幅插圖將「人體跳蚤」放大極多倍,讓讀者可以仔細觀賞這種非同凡響、令人目瞪口呆的微生物。然而,也許書中最具感染力卻是一片薄薄軟木橡樹皮的插圖,其出色之處不在於精美的繪畫,而是放大後展現的蜂窩結構。Hooke稱這種小盒狀結構為「細胞」,他亦成為史上第一位成功觀察到細胞的科學家,讓世人能夠近距離欣賞這些微小但極為重要的生物單位。
我們所看到的周遭生物,無論是苔蘚還是紅杉木,從微小的飛行昆蟲到巨大的鯨魚,都是以同樣的方式成長,即通過單一細胞的分裂繁殖而形成,成長過程與其體積大小的宿命無關。同樣地,人類從幼童到成人的過程也是通過連續的細胞分裂形成。然而,是什麼決定了一個細胞是否會分裂成多個新細胞?而新生的細胞又是否會繼續分裂成更多的細胞?為什麼細胞不會無休止地以幾何級數增長?事實上,適當地控制細胞分裂對生物的正常生長至關重要,生物的成長是有規律的,但也需要在適當的時候停止。調控細胞分裂過程,即「細胞週期」,對於正常發育非常關鍵。週期失調可能不僅使生物在成長過程中體積產生變異,還可能導致生物組成的各部分比例不平衡。癌症也是由於細胞繁殖失調而形成。因此,明瞭細胞的週期以及為什麼它可能出現問題是生物學中一個核心的課題。Paul Nurse教授的科研生涯一直致力於探索這個問題,儘管過程並非一帆風順。
Paul Nurse出生於英國諾福克郡,小時候隨父母遷到大倫敦都會區。在那裏,他每天步行上學到他心儀的小學,通常單獨穿過一些荒野土地及一個大公園。這段旅程讓他看到了大自然中的花草樹木和各式各樣的生物,激發了他對生物學和天文學的興趣。當時,英國小學生在畢業時需要通過一個全國性的「11加」考試(即給11歲以上小學生的考試 ),根據成績將學生分流,成績優秀的會派往以學術為主的「文法中學」,其他會往以工藝為主的「實用或工業中學」。Nurse的成績讓他進入了附近的一所文法中學。然而,由於種種原因,Nurse對這所中學的觀感不如他的小學好,但他仍然保留對生物學的濃厚興趣,並在這個科目上表現出色。中學畢業時他的成績本應輕易讓他進入心儀的大學。但事與願違,只怪他的法語成績欠佳。
也許有人會問,為什麼對一個夢想成為生物學家的中學生來說,法語如此重要,但事實確實如此。在20世紀60年代,成功申請進入英國大學的學生,不僅需要在中六選修科目取得優異成績 ,還需要具備一門外語的能力。當時,學生通常選修法語,因為這是當時中學廣泛教授的外語。如果學生的法語水平不達標,無論他的選修科目成績多麼優異,都無法考進大學。從某種程度上說,對於一個與歐洲大陸接壤的島國來說,這樣的外語要求是合情合理。然而,這卻給年輕的Nurse帶來了困擾,這意味着他當時只能以技術員的身份在一所化驗室中繼續探索生物學的奧秘,與大學無緣。中學畢業後,Nurse獲聘在「健力士啤酒」廠設於當地的微生物學化驗室工作,這家釀酒巨頭在英國規模宏大並享負盛名。並且,釀酒業對酵母的研究也非常深入。
釀造啤酒既是一門藝術,也是一門科學,人類已有數千年以上釀造啤酒的歷史。原理很簡單 - 從穀物中提取糖分,製成甜美的酒液,然後添加酵母菌發酵成酒精。不同種類的糖酵母菌可分別釀製啤酒和葡萄酒,亦可使麵包變得鬆軟。釀酒的工作已年深歲久,摸索發酵過程偶或進展神速,亦有緩慢不前。酵母菌旨在賦予食物不同風味、或通過「熟成程序」使肉類的口感更迎合我們的胃口、或讓食物變得更方便進食。此外,酵母對於微生物學家來說非常重要,因為它們屬於「真核生物 」,存於各種形式的動植物,又是單細胞生物。在實驗室培植單細胞生物的成長來得容易,而跟隨著的維護、操控和研究工作,也輕鬆得多。為此,有些人認為酵母是用於分子生物學研究的理想有機體。如此看來,釀酒廠的化驗室用作研究分子生物學的機會,會比它用作為測試供給派對發酵後食品的機會還可多些。事實證明,化驗室派予Nurse每周的指定職責,他只需兩天便可完成;結果,他利用餘下時間進行自己的研究。這機緣巧合的結果,是因為他有一位洞悉天機的化驗室主管,很早便覺察到Nurse的才華,並積極鼓勵他繼續實現夢想。Nurse在化驗室的研究成果,引起了伯明翰大學John Jinks教授的興趣,不計較他的法語水準,破格取錄Nurse為本科生。歷史證明這是一個非常好的決定。
伯明翰大學的課程不僅讓學生在知識領域馳騁蹤橫,也為Nurse提供探尋生物學未來發展的機會。在大學他曾考慮選修生態學,這學科確實生動有趣;實情是,生態學查究生物與其周遭千變萬化環境的關係 ,故需在風霜雨雪的戶外、甚或海中進行考察。相對地,生物學的實驗多在化驗室進行,環境容易操控得多。經過一番考量,Nurse決意選擇生物學,並以動物作為研究的對象。他第一次在大學實驗室的研究是通過觀察魚卵的分裂來查探「細胞週期」;後來他形容這個實驗為「糟透了」。因此,他決定轉向以植物為研究對象,繼續探索「發育生物學」。從那時起,他開啟了漫長的科研生涯,期間廢寢忘餐,踏破鐵鞋,飄洋過海,以堅毅不拔的精神和開放的態度,開展「細胞週期」的奧秘旅程。
本科畢業後,Nurse轉往東安格利亞大學研究院升學,專攻細胞週期中細胞與分子層次的研究 。這使他再次回到了「酵母」。研究生涯總是荊棘滿途,亦常讓人悵然若失。在艱難的實驗室歲月中,Nurse仍然努力奮鬥,堅持不懈,他計劃利用遺傳學方法進行博士後研究,探討酵母細胞的繁殖過程。這個想法驅使他觀察在不同的酵母物種誘發下細胞的轉化和繁殖現象,並引發他將研究建基於美國Lee Hartwell教授開創的遺傳學理論。這代表Nurse要結合起瑞士和蘇格蘭的兩所實驗室已發展成熟的技術,進行下一步的研究。經歷數個月的探索,研究團隊掌握了酵母繁殖的現象和關鍵的數據。在隨後的研究中,Nurse鑒定出對酵母細胞週期的關鍵調控基因:「cdc2」(或稱為「細胞分裂週期2基因」)。團隊將Nurse的發現與其他協作實驗室的發現聯繫起來,衍生出另一系列的實驗,成果包括鑒定了人類細胞週期的關鍵調控基因。整個團隊的 卓越研究成果最終獲得廣泛認可。2001年,Paul Nurse教授、Tim Hunt教授和Lee Hartwell教授共同獲頒諾貝爾獎,以表彰他們多年來對「細胞週期的關鍵因子與調控機制」的 研究發現。當時,已經封爵的Paul Nurse年僅51歲。如果他沒有告訴我們研究過程中的艱辛,僅憑藉諾貝爾獎網頁的簡短摘要,我們可能會錯覺認為研究過程像流水行雲般輕快(作為一名嚴謹的滑翔機飛行員,Nurse會告訴我們在雲層中飄浮也不像看起來那麼容易)。
諾貝爾網頁除了表揚Paul Nurse教授傑出的科研成就和他對自然科學偉大的貢獻外,讚辭結尾更道出教授對人文學科的渴求和仰慕。這部分我建議大家有時間時可以自行閱讀。教授的科研歷程向我們傳達的不僅是他對科學的熱誠,也讓我們了解科研的奧妙和其實用的價值;更重要的是,教授強調科學家和科研社群對社會應負的責任。他碩果纍纍的研究成果已為他帶來無數的榮譽和獎項,無法一一列舉。在此,我只想讓大家知道一些他曾擔任過的重要職位,以及他拒絕了的一個崇高教席-多年前,我曾親自嘗試說服他返回牛津大學出任「特聘教授」一職,但未能成功。教授現任及曾任的關鍵職位,包括洛克菲勒大學校長、英國數個主要癌症研究慈善信託基金的成員;他目前是倫敦「法蘭西斯‧克里克研究所」所長,該研究所擁有歐洲最大的生物醫學實驗室。他亦曾擔任英國皇家學會主席,這一職位曾由Samuel Pepys出任,我在讚辭開首已提及過Pepys。上述的職位盡皆顯示社會對Paul Nurse教授的敬仰。教授一直為科研努力不懈,對教育充滿熱誠並奉獻自我,為人類的福祉任勞任怨。本人謹恭請校長閣下頒授榮譽醫學博士銜予Paul Nurse爵士。