一个普通海港走出63位诺奖得主，这里为何能“把科学家聚在一起”？

一座普通的小海港，先后有60多位诺贝尔奖得主与此地结缘，他们在这里曾学习、访问或者长期工作，诞生了一个又一个灵感和写入历史的科学发现。这里没有宏伟的大学校园，没有繁华的都市，或许是那些每天从海里送来的鱿鱼、海胆和蟹，吸引了世界各地的科学家前往，度过一个又一个夏天。他们在海风、潮汐和实验室之间工作、相遇、争论，让这个叫做伍兹霍尔的地方，成为生命科学史上一处独特的坐标。

图源：MBL《Welcome to Woods Hole》手册。

撰文|李娟

01

夏日港湾

在美国马萨诸塞州科得角（Cape Cod）南端，有一个叫做伍兹霍尔（Woods Hole）的海港。初来乍到的人们很容易认为，这里似乎只是新英格兰海岸上一个普通的海边小镇。

夏天，海水从海湾缓缓进入狭窄的水道，各式各样的小船停泊在码头边，潮水随着一天的涨落改变着海岸线。鳗鱼塘（Eel Pond）一带尤其安静，岸边却不时有人拎着水桶、提着网具匆匆走过。他们未必是来度假的——桶里可能装着刚从海里采回的鱿鱼、海胆或蛤蜊，他们的目的地是附近的实验室。

1888年建立的海洋生物学实验室（Marine Biological Laboratory，MBL），就坐落在这个小海港里。一个多世纪以来，这里吸引了来自世界各地的科学家和学生。如今，每年仍有约1500名科学家和学生相聚于此。

MBL 官方网站披露，截至目前已有63位诺贝尔奖得主与该实验室有学术关联，包括曾在此学习、工作或任教等。其统计范围包括研究人员、课程教师和学生等不同身份。

2026年诺贝尔生理学或医学奖得主之一的卡尔·戴瑟洛斯（Karl Deisseroth）就是这个海港科学共同体的一分子。戴瑟洛斯曾参加过MBL的计算神经科学课程，后来又回到这里授课。

一个小小的海港，在百余年时光里见证了科学家的人来人往，钩织着生命科学的一次又一次突破。这个地方，究竟有何魅力？

02

新鲜速递的实验材料

伍兹霍尔海港处在科得角特殊的海洋环境中，暖水和冷水生物在附近交汇，潮间带、浅海、海湾和大陆架形成了丰富的生物环境。

1988年，海洋生物实验室成立100周年之际，《美国医学会杂志》发表了一篇特别报道，将伍兹霍尔称为“科学家的夏令营”。

当时，每年夏天约有950名来自世界各地的研究者和学生，从塞浦路斯、慕尼黑、阿根廷、渥太华等地赶来，在巴泽兹湾（Buzzards Bay）旁近9000平方米的实验空间里工作。学生参加课程，学习免疫细胞化学和显微镜等技术，研究人员则在实验室里推进自己的课题。

每周一到周六清晨，采集船都会从鳗鱼塘出发，去给实验室“进货”。当时的海洋资源中心（Marine Resources Center）每天需要为研究人员寻找和分配200多种海洋生物。动物被短暂放进水箱，然后根据不同研究需要被解剖、匀浆或进行其他处理，用来研究受精、视觉、记忆或其他生命功能。

而到了夏末，情况甚至会变得有些紧张。有些海洋动物随着海水温度变化游向更冷的水域，越来越难捕捉。于是，研究材料就需要配给。负责分配这些动物的人，甚至需要像外交官一样在不同实验室之间协调。

MBL期刊封面之一，收藏入《伍兹霍尔MBL百年生命探索史》。| 图源：参考资料[1]

这就是伍兹霍尔的魅力之一：大海就在实验室门口，实验材料总是能够新鲜速递当日达。

海洋动物作为实验材料，其优势明显，它们往往带有某种特别容易观察、容易操作的生物结构。

海胆、蛤蜊等动物的卵细胞较大，受精和早期细胞分裂可以直接在显微镜下观察。蒂姆·亨特（Tim Hunt）1982年在MBL生理学课程期间研究海胆受精卵，发现一种蛋白质会随细胞周期反复出现和消失，因而命名为细胞周期蛋白（cyclin）。他与同事此前在蛤蜊胚胎中的研究，为这项发现铺下了重要基础。这项控制细胞周期的关键调节因子的发现，为亨特赢得了2001年诺贝尔生理学或医学奖。

皮氏枪乌贼（Doryteuthis pealeii）是伍兹霍尔最著名的实验动物之一。它有一条异常粗大的巨型轴突，直径通常约0.5毫米，最大的可达1.5毫米——相比人类神经纤维，这几乎是把一根看不见的细丝放大成了肉眼可见的尺度。鱿鱼依靠这条轴突把神经冲动迅速传到外套膜肌肉，使身体收缩、喷水，从而实现高速逃逸。正是这种特殊的神经结构，让它成为研究神经电信号的理想材料。1938年夏天，来自剑桥的年轻科学家艾伦·霍奇金（Alan Hodgkin）来到伍兹霍尔，与生物物理学家肯尼斯·科尔（Kenneth Cole）合作，学习这种鱿鱼的巨型轴突的实验技术，测量神经纤维的静息电位。

霍奇金回到英国后，把在伍兹霍尔接触到的方法带回剑桥。他的年轻同事安德鲁·赫胥黎（Andrew Huxley）随后继续推进这项研究。1939年，赫胥黎在英国普利茅斯的海洋实验室将微电极插入鱿鱼巨型轴突内部，第一次获得了神经纤维内部的电信号记录。战后，霍奇金和赫胥黎进一步利用电生理学方法研究动作电位，最终建立了描述神经冲动产生机制的经典模型，揭示了钠、钾离子跨越细胞膜的运动如何产生神经信号。1963年，两人与约翰·埃克尔斯（John Eccles）共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

MBL明星模式生物：长鳍鱿鱼。| 图源：参考资料[2]

鲎（马蹄蟹）的蓝色血液，则带来另一项意想不到的应用。20世纪60年代，弗雷德里克·邦（Frederik Bang）发现，鲎血细胞接触细菌内毒素后会凝固，这是一种天然的先天免疫防御机制。杰克·莱文（Jack Levin）随后利用这一反应制备出鲎阿米巴样细胞裂解物检测（LAL）方法。今天，LAL仍然在用于筛查注射药品、静脉输液和医疗器械中的细菌内毒素，作为质量控制的重要环节。

鲎（马蹄蟹）。| 图源：参考资料[2]

03

他们的那年夏天

白天，科学家在伍兹霍尔的实验室里做实验；晚上，他们走出实验室，在海边、酒馆和宿舍里相遇聊天。很多时候，一个研究课题的问题，会在与另一个实验室课题的闲聊中突然找到新的方向。

1954年的一个夏天，就是一个经典例子。

26岁的詹姆斯·沃森（James Watson）来到伍兹霍尔教授生理学课程。他刚刚与弗朗西斯·克里克（Francis Crick）共同提出DNA双螺旋结构；那时，这个模型还没有得到普遍接受。沃森后来回忆，那个夏天的伍兹霍尔“根本没有人对DNA感兴趣”，于是他转而思考RNA与蛋白质合成的关系，并和物理学家、宇宙学家乔治·伽莫夫（George Gamow）等人搞起了半认真、半玩笑的“RNA领带俱乐部（RNA Tie Club）”。

一天，沃森、悉尼·布伦纳（Sydney Brenner，后来成为分子生物学先驱的科学家）和沃森的助教马修·梅塞尔森（Matthew Meselson）站在实验室楼里，从窗户望出去，看见一名学生坐在大树下卖金汤力鸡尾酒。这个学生叫弗兰克林·斯塔尔（Franklin Stahl），当时是研究噬菌体遗传学的年轻研究生。沃森让梅塞尔森过去和他聊聊，两人很快谈到了一个关键问题：如果DNA双螺旋模型是正确的，DNA究竟应该怎样复制？

梅塞尔森和斯塔尔开始设想，如何通过实验检验DNA复制的不同模型。1958年，他们在加州理工学院完成了著名的梅塞尔森—斯塔尔实验，证明DNA采用半保留复制，被克里克称为生物学中最漂亮的实验之一。MBL至今仍把这个实验视为1954年伍兹霍尔科学交流产生的重要成果。

而那一年，伍兹霍尔并不只有他们。沃森后来回忆，罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin，通过X射线晶体学研究DNA结构的关键科学家）、乔治·沃尔德（George Wald，后因视觉的化学和生理机制获得诺贝尔奖）以及约书亚·莱德伯格（Joshua Lederberg，后因细菌遗传学研究获得诺贝尔奖）也都出现在那里。

沃森后来这样形容：“那年夏天，似乎每个人都去过伍兹霍尔。”

梅塞尔森-斯塔尔实验。证明了DNA的复制方式是半保留复制，即新形成的DNA分子包含一条旧链和一条新链。| 图源：参考资料[4]

04

魂归伍兹霍尔

托马斯·亨特·摩尔根（Thomas Hunt Morgan）是现代遗传学的奠基者之一。通过果蝇实验，他证明基因位于染色体上，并揭示了基因连锁与遗传重组等现象，由此建立了染色体遗传学的重要基础。1933年，他因此获得诺贝尔生理学或医学奖。

摩尔根与伍兹霍尔的缘分，几乎贯穿了他的整个科学人生。1890年，他开始在MBL工作，此后数十年，伍兹霍尔几乎成了摩尔根一家的夏日住所。1906年，他和妻子莉莲·沃恩·摩尔根（Lilian Vaughan Morgan）在这里建起自己的房子。MBL把摩尔根的现代遗传学研究称作发生在“半个世纪的伍兹霍尔夏天”之中。

这里也是摩尔根科学生活最自由的地方。学生、同事和朋友常聚集在他的家中，讨论实验技术、实验材料和新的研究想法。胚胎学家E.B.威尔逊（E. B. Wilson）一家就住在街对面，附近还有其他著名生物学家。即使真正让摩尔根获得诺贝尔奖的是果蝇遗传学，他在伍兹霍尔仍然没有放下自己喜欢的海洋动物，他对涡虫、水螅等受伤后的再生能力十分着迷。

摩尔根1945年去世后，家人一直以为他的骨灰已经安葬在加州。直到近年他的后人才发现，骨灰实际上一直保存在公墓无人认领，并没有下葬。于是，2025年8月30日，距离他去世80年后，后代把他和妻子的骨灰安葬在伍兹霍尔的公墓。对于这个大家庭来说，伍兹霍尔就是家乡。

托马斯·亨特·摩尔根。| 图源：wikipedia

水螅和涡虫。丨图源：wikipedia

奥托·洛伊（Otto Loewi）的故事，则带着另一种意味。

洛伊因证明神经可以通过化学物质传递信号而成为神经化学的先驱。他通过著名的蛙心实验证明，刺激迷走神经后释放的物质可以使另一颗心脏减慢跳动，这种物质后来被确定为乙酰胆碱。1936年，他与亨利·戴尔（Henry Dale）共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

然而，获奖不到2年，他的人生却因纳粹上台而被彻底打乱。作为犹太人，他遭到逮捕，被迫离开奥地利，逃到英国，又辗转比利时，最终流亡美国，在纽约大学继续自己的科学事业。对于一个经历过监禁、驱逐和流亡的科学家而言，伍兹霍尔成为一个特殊的地方。

洛伊晚年的每年夏天几乎都在伍兹霍尔。1954年，英国生理学家奥托·胡特（Otto Hutter）在那里遇见81岁的洛伊。午饭后，洛伊常坐在食堂外的阳台上与年轻科学家交谈。有一次，他发现胡特竟然不了解英国生理学家沃尔特·加斯凯尔（Walter Holbrook Gaskell）的工作，便把这个年轻人直接“赶”进图书馆去读，之后还把他叫回来，检查他到底有没有读懂。

神经科学家斯蒂芬·库夫勒（Stephen Kuffler）后来回忆说，洛伊在那里“真正感到自在”，身边是来自世界各地、年龄各异的科学家，他尤其喜欢那种由知识丰富、活跃而批判性的思想交流所产生的“发酵”和“骚动”。即使洛伊在1958年因一次跌倒导致骨盆骨折、行动变得困难，朋友们仍然帮助他继续来到伍兹霍尔。1961年，88岁的洛伊在此地度过生命的最后一个夏天。

一生辗转多地的洛伊，最终也长眠于伍兹霍尔。

05

始于海洋，归于探索

让科学家如此眷恋的地方，原本只是科德角的一个以捕鱼、农业和捕鲸为生的小村庄。1871年，美国鱼类委员会首先在这里建立研究基地。十几年后，MBL成立。它一开始是一个夏季研究与教学机构，带有一种当时少见的开放性，鼓励女性学生和男性学生以平等条件申请，在早期的高级科学课程中，女性甚至占到了相当高的比例。

MBL自视为最古老、最独特的优势，就是“把科学家聚到一起的能力”。过去这种聚集主要发生在夏天，如今已经延伸到全年。

随着时间推移，伍兹霍尔逐渐变成了一个难得的科学共同体。如今，这个面积很小的渔港聚集了多家重要的海洋、生物、环境和地球科学机构：伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）所属的国家海洋渔业局、美国地质调查局（USGS）、海洋教育协会等机构，都在此有一席之地。

伍兹霍尔各研究机构位置。| 图源：MBL《Welcome to Woods Hole》手册。

这片科学家深情眷恋着的渔港，是可以不断遇见同行、产生思想火花的地方，也是生命本身不断向人提出问题、挑战未知的地方。

在浩瀚宇宙中，地球生命的故事始于海洋里一个微小的单细胞。它如何出现，又如何在亿万年间演化出万千生灵，仍是人类最深的追问。海洋藏有生命奥秘的无数线索，而这个天然实验室里的实验，仍在继续。

（致谢：感谢Jocelyn对本文的启发）

参考资料

[1] 100 Years Exploring Life 1888-1988 The Marine Biological Laboratory at Woods Hole. ISBN 0-86720-120-7

[2] Raymond CA. ‘Scientists’ Summer Camp’ Turns to Sea for Answers to Human Biologic Questions. JAMA. 1988;260(7 ):894–896.

[3] Woods Hole Oceanographic Institution. Scientific Community in Woods Hole https://www.whoi.edu/what-we-do/educate/student-life/student-life-cape-cod/scientific-community-in-woods-hole/

[4] Franklin, A., Laymon, R. (2021). The Meselson-Stahl Experiment: “the Most Beautiful Experiment in Biology”. In: Once Can Be Enough. Springer, Cham.

[5] Hutter OF. Oral History Interview. The Physiological Society.

[6] MBL 官网: https://www.mbl.edu/