微小RNA，大时代：安布罗斯与鲁夫昆的科研征途及启示

原文发表于《科技导报》2025 年第17 期 《微小RNA，大时代：安布罗斯与鲁夫昆的科研征途及启示 》

维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆因发现“miRNA及其在转录后基因调控中的作用”而获2024年诺贝尔生理学或医学奖。本文梳理了2人发现miRNA及其调控作用的科研之路，总结出追寻兴趣深入、不惧暂时驻足、学会化繁为简3点对于科研人员勇攀科研高峰至关重要的影响因素。

马萨诸塞大学医学院教授维克托·安布罗斯（Victor Ambros）和哈佛大学医学院教授加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun）（图1），因发现“miRNA及其在转录后基因调控中的作用”获2024年诺贝尔生理学或医学奖。

图1 维克托·安布罗斯（左）和加里·鲁夫昆（右）

1 通往诺奖的科研之路

1.1 安布罗斯的科研之路：源于童年的科学兴趣

童年，父母为了培养安布罗斯对科学的兴趣，买了望远镜并订阅了科学系列丛书。1971年，怀揣着成为科学家的梦想，他进入麻省理工学院（MIT）先后攻读物理学和生物学，毕业后在戴维·巴尔的摩（David Baltimore，1975年诺贝尔生理学或医学奖得主）的实验室做了1年技术员，后师从其继续攻读博士。

1978年，在听完罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz，2002年诺贝尔生理学或医学奖得主）关于秀丽隐杆线虫的演讲后，安布罗斯对其萌生了浓厚的兴趣，毕业后加入其团队，在线虫研究中发现lin−4突变体在发育过程中具有与lin−14相反的发育缺陷。

1983年，安布罗斯完成了博士后研究，于次年到哈佛大学，在过往研究的基础上继续深入，发现lin−14调控决定线虫正常发育的蛋白，决定线虫的正常发育过程。

1.2 鲁夫昆的科研之路：拨云见雾的漂泊之旅

鲁夫昆于1969年进入加州大学伯克利分校攻读电气工程专业，后改学物理。“伯克利分校的物理教学方式比电气工程的更具启发性；这些课程以一场又一场的科学革命为特色。”“我有种感觉，那才是真东西，是真正的科学。”

本科毕业后，鲁夫昆一度陷入迷茫，他驾车沿太平洋海岸漫无目的地漂泊，并先后尝试了核电站、广播电台DJ、植树合作社植树的工作。

1974年，他开始了穿越南美洲之旅，途经玻利维亚时，一本

Scientific American

1982年，鲁夫昆作为生物物理学博士毕业后，同时在霍维茨和沃特·吉尔伯特（Walter Gilbert）的实验室兼职博士后工作，期间通过分子克隆方法，克隆了lin−14。

1.3 持续深入合作：miRNA的发现之路

1989年，鲁夫昆与安布罗斯就“lin−14编码一种调控细胞正常发育的蛋白质”这一现象交流后，认为lin−4的基因产物可能与lin−14功能获得突变体中缺失的负调控位点相互作用。同年，安布罗斯观察到，携带lin−4突变和lin−14突变的双突变体仅表达lin−14相关的早熟缺陷，认为lin−4是lin−14的负调节因子。此时，2人均已意识到lin−4具有对lin−14的调控作用。

1991年，鲁夫昆发现，lin−14基因3'非翻译区（3'UTR）的特定突变可消除lin−4在秀丽隐杆线虫L1中期的负调控作用，后推测，lin−4产物可能是结合该区域的反式作用因子。同年，安布罗斯通过Northern印迹杂交法（Northern blot）和RNA酶保护试验（RPA）检测lin−4转录本，发现了61 nt和22 nt长的2个短RNA转录本。

1992年6月11日晚，两人发现：22 nt的lin−4 RNA和lin−14 3'UTR部分互补。由此提出lin−4 miRNA通过碱基配对抑制lin−14翻译的假说。1993年，2人在

Cell

直至2000年，鲁夫昆在秀丽隐杆线虫体内发现了第2种miRNA——let−7，其在包括人类在内的多种动物中进化保守且功能广泛。这表明，miRNA可能在调节发育过程中细胞谱系形成的阶段特异性时间方面发挥更广泛的作用。这时，2人研究才引发学界关注。

2001年10月26日，

Science

2 启示与思考

2.1 忠于兴趣求索，乐探未知之境

进行开创性研究时，每一步前进都面临着巨大的不确定性和常人难以理解的孤独。

从安布罗斯初次接触秀丽隐杆线虫，到miRNA的调控原理重要性被学界广泛认可，历时近1/４个世纪。期间，安布罗斯自己都没发现该研究的潜力。然而，吸引他的并非即时的学术回报，而是模式生物在揭示发育规律中的独特魅力——他始终保持好奇与热情，耐心推进研究。“我真的被用一种非常简单的动物来探索动物发育中新事物所蕴含的潜力所迷住了”“当我还是个孩子的时候，我想属于一些重要的事情，我觉得我非常幸运能做到这一点。”

对于获诺奖，安布罗斯表示：“我不倾向于把奖项看作是对个人的奖励，而是对一种事业——科学的认可，其中包括人们追寻自己的好奇心，共同合作，彼此竞争和展现人性中最优秀、最强大的那些方面，并发现新事物。”

这种理念也可与2023年诺贝尔生理学或医学奖得主、mRNA疫苗先驱——卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）的科研经历相互印证：她曾数次遭遇因成果达不到预期被解雇、想法过于超前被嘲笑、失去资金和实验设备无法继续科研等重重困境，却几十年如一日坚守，最终取得突破。

安布罗斯和卡里科的经历也再次说明，在未知领域探赜索隐的过程中，心怀坚韧、忠于兴趣、享受探索未知这一过程，才能超越短期成果的焦虑，度过无人问津的漫长前夜。这种纯粹的求索精神，恰是推动科学领域不断前进的原动力。

2.2 不惧暂时驻足，感悟点滴见闻

鲁夫昆在本科毕业后心生迷茫，经历了一段漂泊生活，但也正是这段“暂停”让他找回并坚定了初心，对前路更加坦然：“事实证明，做科学与漂泊者的生活并没有太大不同：‘这就像跳上公共汽车，看它驶向何方’。”此外，旅行也帮助他培养了人际交往能力、探索了其他文化、拓宽了视野，从而使注意力更加聚焦，进而他决定追寻自身使命。植树工作教会了他享受团队合力解决难题的过程；南美洲之旅碰见的成千上万的陌生人又训练了对他人的即时评估，进而有助于招募最聪明有趣的学生和博士后。

无独有偶，杨振宁早年求学时同样遇挫受阻。在芝加哥大学读博期间，其实验物理水平不高，有人戏称“凡是有爆炸的地方一定有杨振宁”。后受爱德华•泰勒（Edward Teller）建议，他转攻理论物理，取得了宇称不守恒定律、非阿贝尔规范场论、杨−巴克斯特方程等一系列不朽成就。

科研如登山，前路漫漫，途中挫折坎坷常有，科研人员应保持韧性、坦然面对前路。同时，也要留心感悟日常中的经验与建议并将其转化，才能更好应对种种挑战，坦然大步向前。

2.3 巧选实验对象，简化复杂研究

剖析2人斩获诺奖的种种因素，不难发现，挑选实验对象时的敏锐眼光至关重要。安布罗斯说，诺贝尔奖和自己的工作证明了“模式生物绝对是生命科学新知识的驱动力”“这类对实验室生物的研究对于进一步了解生物学至关重要且基础”。

秀丽隐杆线虫作为模式生物，具有自我繁殖、细胞少、拥有完整的神经系统、生命周期短等一系列优点，无疑是研究基因调控的理想实验对象。安布罗斯和鲁夫昆2人一接触到秀丽隐杆线虫，就不约而同地对其产生兴趣。“我真的被可以冷冻线虫的想法所吸引。你可以忽略它们几个月，然后回来解冻蠕虫继续研究。没有必须维持不同苍蝇品系的负担”，安布罗斯回忆道。鲁夫昆则说“发育生物学刚刚起步，线虫似乎足够小，可以用某种数字化的方式来描述”。

自孟德尔豌豆实验以来，大部分对遗传、发育等生理学过程的了解都是通过模式生物实验。正如化学中常用理想模型来简化实验，以此揭示原型的特征和本质。生物研究中，合适的模式生物作为“把复杂的问题简单化”的手段同样必不可少，如斑马鱼因其神经传导系统、神经元和神经胶质细胞类型及疾病相关基因同源性都与人类十分相似，近年来越来越多的研究人员以其为模式生物，研究神经退行性疾病。

本文作者：陈彪，焦宇昊，申梦茹，彭安婷，朱玥玮，芮杨梦琳，王春秀，郝锌颖*

作者简介：陈彪，中国科学技术大学科技史与科技考古系，副教授，研究方向为科技史、科技考古；郝锌颖（通信作者），中国科学技术大学科技史与科技考古系，副研究员，研究方向为科技史、文物保护。

文章来 源 ： 陈彪, 焦宇昊, 申梦茹, 等. 微小 RNA，大时代：安布罗斯与鲁夫昆的科研征途及启示[J]. 科技导报, 2025, 43(17): 141−144.

本文有删改，

内容为【科技导报】公众号原创，欢迎转载
白名单回复后台「转载」

《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、专稿专题、综述、论文、政策建议、科技人文等。