从DJ、种树人再到火星生命探索，新晋诺奖得主Gary Ruvkun教授的科学流浪者之旅

转自：药明康德

“这像是真正诺贝尔委员会打来的电话！”这是今年新晋诺贝尔生理学或医学奖得主Gary Ruvkun博士在收到获奖通知时的第一反应。过去，他的同事曾多次恶作剧假装颁发诺贝尔奖给他，但这一次是真的！

▲Victor Ambros博士与Gary Ruvkun博士（图片来源：诺贝尔奖官方网站）

天文学的科学启蒙

Ruvkun的童年是在1960年代的美国度过的，那时首颗通信卫星Echo发射，缓缓穿过旧金山湾区的上空，点燃了小Ruvkun的科学梦想。童年时，他沉迷于观看水星和双子座火箭发射的直播，收到了天文望远镜作为礼物，还在公共图书馆中钻研天文学书籍。他的父亲是一名土木工程师，在培养Ruvkun对天文学的早期兴趣中扮演了重要角色，激发了他对自然界的持续好奇。

Ruvkun对无线电的热爱逐渐引发了他对电子学的兴趣，但在加州大学伯克利分校求学期间，他发现自己对物理学更感兴趣，并于1973年获得生物物理学学士学位。然而，刚毕业的他并没有对学术研究充满热情，反而对未来充满了不确定性。Ruvkun生活的城市被视为嬉皮运动的发源地，他在一个经济、社会和政治动荡的年代成长，许多同龄人选择研究社会弊端，能在科学领域完成学业的实属罕见。

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本科毕业后“不务正业”

最终，他决定买一辆蓝白相间的面包车，开始沿着太平洋海岸的旅行。“我完全不知道自己要去哪里，”Ruvkun回忆道。在旅途中，他面试过核电厂的工作，还在电台尝试做DJ，最后在俄勒冈州的一个植树合作社找到了工作——这是他在酒吧闲聊时获得的机会。他在俄勒冈和华盛顿各地种植了约五万棵树，期间在车中生活，下班后与伐木工人一同饮酒。随后，一位朋友邀请他去南美洲旅行。“我们从墨西哥边境一路南下到阿根廷的火地群岛，再返回，走遍了各地，”他说。在一年的游历中，Ruvkun在玻利维亚的一个俱乐部偶然发现了一堆杂志。“我坐下来整整一天都在读《科学美国人》，”他说，“那是我一个月中最美好的一天。我心想，‘是时候回去了’。”

投身基因重组技术的革命浪潮

1976年，Ruvkun重返美国，开始了他的哈佛大学博士研究生涯。彼时，哈佛正处于基因重组技术革命的热潮中，Ruvkun毫不犹豫地投身其中。过去的植树工作和在发展中国家的旅行经历，也使他逐渐倾向于分子植物科学的研究。在Frederick Ausubel教授的指导下，他于1982年获得微生物遗传学博士学位，研究重点是如何敲除苜蓿根瘤菌（Rhizobium meliloti）中的固氮基因。由于当时科学家对根瘤菌这种“奇特微生物”的遗传机制远不如对大肠杆菌的了解，这是一项巨大的挑战。然而，Ruvkun研发的技术最终成功改变了多种细菌的基因，为他赢得了哈佛大学学者协会（Society of Fellows）的杰出青年研究员奖学金。

在随后的研究中，Ruvkun被“生命如何从一个受精卵发育为具有专门器官的生物体”这一重大问题所吸引，转向了发育生物学。他在哈佛生物物理学家、诺贝尔奖得主Walter Gilbert博士和麻省理工学院神经生物学家Robert Horvitz博士的实验室中进行了三年的博士后研究。在Horvitz博士的实验室中，Ruvkun第一次接触到未来将为他赢得诺贝尔奖的毫米级小生物线虫（C. elegans）。与同样获得今年诺贝尔奖的Victor Ambros博士合作，他们利用两种突变的线虫株检视基因调控在线虫发育中的作用。

▲Ambros博士与Ruvkun博士使用线虫共同合作研究miRNA（图片来源：参考资料[4]）

首次发表miRNA相关论文

1985年，Ruvkun被任命为哈佛大学的新任助理教授，并在波士顿的麻省总医院建立了自己的实验室，持续专注于线虫的发育遗传学研究。同时，Ambros也在哈佛大学建立了自己的实验室。1993年，两人共同合作在顶尖学术期刊《细胞》上首次发表了关于微RNA（miRNA）的论文，发现lin-4这种miRNA可以与其目标基因lin-14进行碱基配对结合，从而调控其翻译，而这种结合发生在折叠RNA中常见的环和突起上。然而，这一重大发现当时并未引起科学界的广泛关注，科学家普遍认为这只是线虫特有的基因调控机制，与其他动物和人类关系不大。

直到2000年，Ruvkun实验室识别出了第二个miRNA let-7。与lin-4不同的是，Ruvkun的研究团队证明let-7 miRNA的序列高度保守，存在于整个动物界。这篇论文引起了广泛关注，数十个实验室随后相继发现了不同的miRNA。如今，我们知道人类拥有超过一千种不同的miRNA基因，miRNA在多细胞生物中的基因调控作用被广泛认可，并已应用于临床肿瘤分型，发现与心脏病、病毒致病机制、神经功能与疾病调节，以及从全能干细胞向分化细胞转变等过程相关。

▲miRNA let-7在许多动物中高度保守（图片来源：参考资料[4]）

只想着拿终生教职...

当诺贝尔委员会采访Ruvkun，询问他和Ambros在发布首篇miRNA论文时是否意识到这是项“诺贝尔奖级”的发现时，Ruvkun却表示：“不不不，那时我们只觉得自己正在进行一些奇特而有趣的工作。我们当时只是年轻的教职员，只想确保能够顺利迈向职业生涯的下一个阶段。我们从未想过这会赢得诺贝尔奖，只是觉得这真的很有趣。”然而，随着他观察miRNA领域的蓬勃发展，他逐渐意识到miRNA这个领域的开启确实是一个可能获得奖项和认可的重大变革，尽管这个过程漫长，他对此感到无比欣喜，尤其是能够吸引杰出人才在这个领域进行研究，并与两三百人进行学术讨论更是让他倍感激动。

和学生“赌博”的亲民导师

在私底下，Ruvkun也是一位关心学生的亲切导师。马萨诸塞大学医学院教授、Ruvkun的前研究生Heidi Tissenbaum博士曾这样形容她的诺贝尔得主导师：“无论何时，你需要与他谈话，他的门总是敞开的。”在Tissenbaum研究生期间，请假三个月生孩子——这一在哈佛几乎前所未闻的事情时，Ruvkun给予了她极大的支持，甚至告诉她不用担心论文工作。此外，Ruvkun不仅对科学充满热情，激励着团队，还使实验室的氛围活泼。在实验室会议上，他总是与学生和博士后就理论和实验打赌。“人们提出各种想法，他会说，‘好吧，三美元的赌注，’”Tissenbaum回忆道。

科学的流浪者，持续探索火星生命

尽管Ruvkun因miRNA的重大发现赢得了无数奖项与荣誉，但他从未忘记过最初对天文学的好奇。除了在实验室工作外，Ruvkun还会在业余时间阅读天文学、地质学和行星科学的书籍，甚至曾启动一项“疯狂”的计划——利用聚合酶链反应（PCR）在火星上寻找生命。在哈佛火星项目中，Ruvkun与同事们设计了一种小型机器人PCR检测器，能够现场放大和测序任何存在于外星土壤中的DNA，希望借此检测火星土壤样本中的古代核糖体RNA基因序列，这些序列在地球上已知的所有生命形式中都是保守的。

▲Ruvkun博士与其妻女在获得诺奖通知时的合影（图片来源：参考资料[2]）

Ruvkun在接受《科学》杂志的采访时曾表示，像他这样的遗传学家之所以在科学上保持年轻，是因为会不断接触到新领域。他说，他从来不知道下一个实验会把他带到哪里，但这没关系。事实证明，科学研究与流浪者的生活并没有太大区别，“这就像是跳上一辆公交车，看看它会开往哪里。”

（转自：药明康德）