笑死，怀疑黑心房东给自己吃剩菜，诺奖得主在饭里撒放射性同位素——示踪法的首次应用

诺贝尔生理学或医学奖：2022 年 10 月 03 日 17:30 （北京时间）

诺贝尔化学奖：2022 年 10 月 05 日17:45 （北京时间）

开奖之前，学霸菌给大家准备了开胃前菜—— 诺奖专题：诺奖大佬不为人知的小历史，让我们一起看看～

1911 年，一位来自奥地利的物理学博士旅居在曼彻斯特，租住在公寓中。

那时候的欧洲房东除了出租房子，还要提供每日餐饮。这位物理学博士发现女房东好像只有周日用新鲜牛肉做饭，一周内剩下的日子里会发现，前一天咬了一口的牛排第二天切碎拌进了沙拉里，第二天吃剩的沙拉搅和搅和第三天煮进了汤里，总之不管今天星期几，但是一定能保证让你换个花样吃到星期天剩下的肉。

尽管这位博士屡次暗示吃新鲜的肉才能有利于健康，但是女房东不为所动坚称自己每天做饭用的都是鲜肉，反正饭是我做的，你有证据算我输。

房东显然低估了这位小伙子，面对房东的嘴硬，小伙乘其不备在一天的剩饭中撒入了自己正在研究的放射性物质。等到第二天，房东再次端上来晚饭，年轻人掏出了测量放射性的仪器：房东你瞧好吧，是不是昨天剩下的肉马上就要揭晓了……

这个敢在饭菜里加放射性物质的鬼马青年不是别人，正是我们今天故事的主角， 1943 年的诺贝尔化学奖得主——乔治·德·赫维西 （George de Hevesy）， 当然他的鬼马事迹远不止于此。

钞能力下的科研自由

1885 年 8 月 1 日，赫维西出生在匈牙利的布达佩斯（当时属奥匈帝国）的一个富贵家庭。这里的富贵不是泛泛而谈，是字面意思的且富且贵：祖父母辈都是当地犹太社区领袖，老爸在当地法院任职且管理着当地的一个超大的矿业公司和牧场，这些个产业则属于他老婆，赫维西的妈，同时也是一位女勋爵。

出生在这种家庭的赫维西从小衣食无忧，上起学来也是悠然自在。

1903 年赫维西就读于布达佩斯大学，之后转学去了柏林工业大学，上了没几个月，他说：

因为感染肺炎，不得不转学去了一个环境温暖适合疗养的德国弗莱堡大学，之后一直呆在弗莱堡大学，于 1908 年获得物理学博士学位，还辅修了化学和数学。博士毕业后去了瑞士的苏黎世联邦理工学院当了两年助教，之后又回到德国跟随弗里茨·哈伯做研究，就是那个开创氮气和氢气合成氨技术并且因此获得诺奖的哈伯。

• 从上大学的开始一直到遇到哈伯，赫维西研究过很多课题：

• 金属钠与熔融状态下的氢氧化钾的相互作用

• 铅和二氯化铅的反应

• NaOH-KOH、KOH-RbOH、RbOH-CsOH等熔盐的相图

• 电解熔融的RbOH来制备金属铷

• 有机溶剂中的溶解盐的电解分离

• 锌被氧化的过程中是否存在电子射出的现象

但是如果你以为上述研究需要他像普通博士或者「青椒」一样写需要写本子申请基金或者削尖脑袋钻进大老板的实验室才能开展研究，那就是对他最大的误解。

作为一个独立的、有钞能力的研究者，赫维西从不为生计担心，总能选择自己喜欢的研究。总之一句话，我想去哪里做研究，我就去哪里做研究。有钱之后的学习，才是发自内心的爱学习。

豪气饮重水，亲身示范同位素示踪

1911 年，赫维西来到了英国曼彻斯特，在欧内斯特·卢瑟福的工作室工作。

这一年，卢瑟福因为刚发表卢瑟福原子模型使得举世震惊：原子的中心有一个带正电、带质量的原子核，在原子核的四周是带负电的电子云。

也就是在卢瑟福的实验室，赫维西开启了同位素示踪的研究方向，也结识了同样是富家公子的青年钞能力者——尼尔·斯玻尔 （Niels Bohr） 。

之后的几年赫维西反复来往于曼彻斯特、维也纳、哥本哈根进行放射性研究。

当时人们发现铅矿中会包含一种放射性元素，但还不知道是什么（后来才知道是铅-210）。

本着「齐白石画虾,徐悲鸿画马,张大千画虎,我老板画饼」的精神，卢瑟福给赫维西使劲 PUA 了一把：「孩子，如果你真的能胜任你的工作，你就能将这种元素从铅中分离出来！」

笑死，前前后后花了好几年，用光了奥地利政府提供的数百公斤放射性铅矿物质，根本分离不出来。

眼看着 铅-210 的分离进展一点没有，赫维西就像要开组会却还没有结果的研究生一样，寻么着总得凑点实验结果，这种东西到底能拿来干点什么呢？

恰巧那个年代的生物学几乎是刚脱离混沌年代，别说研究代谢通路、基因调控，那个时候的科学家连光合作用怎么进行的、牛奶怎么产生的这种生化问题都回答不了。

原因无他，物质进入细胞之后就看不见了，你不能指望自己能在显微镜下肉眼观察到化学物质的代谢。

赫维西灵机一动：虽然我分离不出来铅-210，但是它能稳定、持续地发出辐射，让生物体摄入整体的铅矿物，这不就相当于射入了一种指示剂吗？

1923 年，赫维西首次使用有放射性的铅-210 种植了蚕豆，之后检验蚕豆根、茎、叶和果实中铅的浓度。次年，和同事合作给兔子注射含有铋-210 的药物跟踪兔子体内的铋循环。

这些实验成功证明了同位素标记的方法在动、植物中的可行。

虽然老板卢瑟福对于赫维西没能把铅-210 纯化出来甚不满意，但是赫维西凭借丰富的想象力，无心插柳开创了「同位素标记」这种超微量、高灵敏、前途不可估量的优秀研究方法。

最开始的同位素标记还是使用各种带放射性的重金属元素，毕竟生物体内大部分的生化反应根本不需要这些重金属的参与，更何况这些重金属常常有毒。

想要运用到人体内，这还不够。

1934 年，赫维西为了研究水分子在体内的平均停留时间，一口气喝下了稀释重水。 因为身体需要轻水，重水不会在体内消耗，因此只要测重最终排出的重水重量就能得知滞留时间，而通过排泄的比例变化也就能推测出身体的含水量。

这个自体实验也可以说是，同位素示踪法第一次在临床科学的应用。

不久之后又他敏锐地利用起科学界新发现的P-32进行代谢追踪，毕竟磷元素是构成磷脂、核酸的重要元素，对生命科学研究而言重要性不言而喻。

后续同位素示踪技术在生命科学研究中大放异彩：

• 氧-18用于证明光合作释放的氧气来自于水；

• 碳-14用于研究光合作用的暗反应；

• 磷-32和硫-35用于标记噬菌体证明DNA才是遗传物质；

• 氮-15用于证明DNA复制的半保留性质；

• 三羧酸循环、冈崎片段的发现，无数生物学上的伟大发现莫不得益于同位素失踪技术。甚至连80年代划时代的PCR反应，最开始显示PCR条带也是用的放射自显影

溶了诺奖奖牌（还不是自己的）

回到赫维西年轻的时候，他在 1915 年参加了奥匈帝国的军队参与了第一次世界大战。在1922 年和 Dirk Coster 共同发现了第 72 号元素铪 (72Hf) 。1926 年，赫维西回到德国，入职母校弗赖堡大学。

虽然说生活起起落落，但是在钞能力的支持下还算过的充实滋润。

这样的好日子一直到了 1933 年到头了，因为，希特勒上台了。

作为一个犹太人，赫维西果断提交了辞呈准备开溜。然而赫维西实在是个难得一见的负责导师，他想到自己指导的几个博士还没毕业，决定把他们的研究指导完，毕业送走了自己再撤……这种导师真的是，人间极品！

就这样一直拖到了 1934 年 10 月，赫维西离开了非常喜欢的弗赖堡大学，又搬回了丹麦的哥本哈根，到了玻尔研究所。

赫维西心想，我都到丹麦了，我不信德国还能管的到。6年之后，德国仅用了4个小时就打的丹麦双手投降。赫维西又一次生活在了纳粹阴影下。

彼时，纳粹德国严控黄金资源，而马克斯·冯·劳埃和詹姆斯·弗兰克两个科学家的诺贝尔的金奖牌还在玻尔研究所里放着，保不齐哪天就被纳粹抄家没收了，可如果偷偷运出国境更是冒险。

正当众人出谋划策七嘴八舌寻思奖牌塞地板下面和藏马桶后面哪个安全的时候，赫维西抚手大笑曰：「吾以为诸位是大学教授、诺奖得主，必有高论，岂期出此鄙言！吾有一计，诸君静听：私匿偷渡皆为下策，莫若取王水以溶金牌，置之瓶罐而束之高阁。纳粹者，愚顽也，岂知弩下逃箭、灯下反黑之理。待纳粹亡、兵燹尽，金置换出，奖牌重铸可耶？」

就这样，溶化黄金的溶液在玻尔研究所的架子上一直放到纳粹完蛋都没有被怀疑，等战争结束他们把黄金置换出来交给诺奖委员会，诺奖委员会又给他们重新铸造回了奖牌。果真是条妙计。

1943 年，犹太科学家呆在哥本哈根也不安全了，赫维西一路向北逃到了瑞典，在斯德哥尔摩大学工作。

工作干了没多久迎来了一个坏消息和一个好消息：坏消息是身体又不行了，必须去疗养院养病；好消息是养病期间的 1944 年，因「在化学过程研究中使用同位素作为示踪剂的工作」获得诺贝尔化学奖。

这下终于可以融解自己的诺奖奖牌玩了（不是）。

注意！虽然同位素示踪技术给赫维西带来了诺奖，但历史上真正的第一次生物物质同位素示踪法应用，其实是赫维西刚到曼彻斯特时候追踪女房东隔夜肉。

什么？你问开头故事里到底是不是隔夜肉？

回到开头的故事里，赫维西掏出检测仪对着晚餐一测，果然放射性超标，女房东看到直呼 amazing。对此，赫维西对房东耐心讲述了小学二年级就应该学过的放射性原理，并且表示:

其实当时的赫维西只有 26 岁，应该是下面这张才对……

参考资料 《Georg Charles de Hevesy: The Father of Nuclear Medicine》 William G. Myers

https://www.ft.com/content/0c2f1748-c2ad-11e4-a59c-00144feab7de

http://www.ccspublishing.org.cn/article/0441-3776/2017/6/593

https://en.wikipedia.org/wiki/George_de_Hevesy

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1943/hevesy/biographical/

https://history.aip.org/phn/11711004.html

https://siarchives.si.edu/collections/siris_arc_296720