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圣捷尔吉

圣捷尔吉

1927年底,时年34岁的匈牙利人奥尔贝特·圣捷尔吉(Albert Szent-Györgyi)已经在剑桥大学霍普金斯实验室呆了大概一年,他醉心于研究人体内的氧化还原作用,此时正忙着从动植物组织里提取一种还原性的物质。但是橙子、柠檬和卷心菜里这种物质的含量太少了,而含量稍高的牛肾上腺又不容易搞到,因此他没能得到大批的结晶样品,但得出了化学经验式C6H8O6,这些已足够他拿到博士学位。

从化学式来看,这似乎是一种糖,于是把论文投给《生物化学杂志》(Biochemical Journal)时,我们这位匈牙利顽童决定开个玩笑,给这东西取名叫“我不知道糖”(Ignose),后来又嫌不过瘾,改叫“上帝知道糖”(Godnose)。可惜编辑不大赞赏他的幽默,最后他只能老老实实地按结构叫它“己糖醛酸”(hexuronic acid)。这个名字枯燥无趣,但它现今通用的名字你想不知道都难。

它就是维生素C。

豚鼠奇迹

有必要介绍一下当时的背景。那时人们已经知道有一类物质,它们不属于脂肪、蛋白质、碳水化合物这些公认的生存必需物,动物也不能自己合成(或者合成的量太少),如果不从外界获取足够的量,就会生奇怪的病,比如夜间看不见东西(夜盲症),掉牙齿、多发性出血(坏血病),皮肤多种病变(糙皮病),等等。1910年,这类物质有了一个统一的名字——维生素。

维生素概念的建立可称营养学历史上的伟大事件了。要知道,在此之前,人们一直认为得这些病是因为身体里多了某些“坏东西”,而不是缺了什么“好东西”。

根据概念,每种维生素都应该跟一类特殊的疾病相对应,确认一种维生素也需要从相应的疾病入手,用动物模型来进行验证。做动物实验的时候,人们关注的核心在于喂动物吃的饲料,简单讲,假如饲料中缺少某种成分会让动物得某种病,而添上这种成分以后症状很快减轻,就几乎可以说,该成分是这种疾病对应的维生素;至于具体选择什么动物,就要看经验和具体条件了。当时已经确认了抗干眼病的维生素A、抗脚气病的维生素B1和抗糙皮病的维生素B2复合物。抗坏血病的因子尚在研究中,使用的实验动物是豚鼠。

说豚鼠模型是个奇迹并不夸张。因为维生素们虽然拥有共同的名号,但长相、性质却千差万别,在不同物种中的角色也可能迥异。有些物种自身就可以合成其他物种的维生素,那么这种物质对它们来讲就不是维生素。把“维生素”这个词扣在一种物质的名字上,是带有价值判断偏见的举动。
所以,对于可以自身合成足够维生素C的物种来讲,它就不是维生素C,该叫另一个中性的名字——抗坏血酸。现在已经知道,豚鼠恰恰是除灵长类外为数极少的以抗坏血酸为维生素的物种之一——常见的实验动物,像小鼠、大鼠、兔子、鸡等等,都可以自己合成抗坏血酸,如果拿它们当模型,人类发现维生素C的道路恐怕要曲折得多。

这个模型是两个挪威人在1907年建立的,他们本来是想用豚鼠做脚气病的实验,却意外发现了坏血病的症状,于是这个模型在就纯粹偶然的情况下诞生了。

Hello,C

圣捷尔吉也想到了己糖醛酸就是维生素C的可能性。他所在实验室的主管弗雷德里克·霍普金斯(Frederick Hopkins,维生素概念的创立者之一)建议他向当时维生素C研究界的领头人齐尔瓦(Sylvester Zilva)征求一下意见。圣捷尔吉就给齐尔瓦寄去了一份样品,不久后得到了令人灰心的反馈:“这不可能是维生素C。”

其实此时距离揭开维生素C的面目只有一步之遥,如果圣捷尔吉不迷信权威,亲自花个把月做个动物实验,那么他就可以毫无争议地享受“维生素C之父”的殊荣,也就不会有后来的纷争了。但命运总是喜欢戏弄人,圣捷尔吉对齐尔瓦万分信任,听了他的话就把维生素C的想法束之高阁了。
这一误就是4年。

时间来到1931年,圣捷尔吉已经回到匈牙利,在赛格德市(Szeged)继续搞研究。这期间他把己糖醛酸的提取对象换成了家乡的特产红辣椒,得到了较多的产物,拿去测试了化学结构。但关于维生素C的事情却没再被提起,直到某天实验室里来了一位不速之客:

“有一天,一位美国出生的匈牙利小伙儿来到赛格德,想要和我一起工作,我问他会什么,他说他懂得确认一种物质中是否含有维生素C。我以前分离的己糖醛酸还有大概1克,就交给他来测试维生素活性。我希望他发现这就是维生素C,我对此有一种强烈的预感,但是自己从来没去证实过。我对这方面的动物实验不太熟悉,在我看来,那些东西太无聊了,维生素这东西一点儿理论上的兴趣点都没有。维生素,这个词儿表示它是人要吃的东西,人需要吃什么是厨师应该考虑的事情,与科学家无关。”

这是圣捷尔吉在自传中所写的一段话,常被后人引用,也足够落人口实。看来,人被命运戏弄也自有道理,圣捷尔吉毫不讳言自己对动物实验和食品科学的不耐烦甚至蔑视,正是这一点让他错过了发布成果的最佳时机,导致后来几十年间的一笔糊涂账。

那是1931年的秋天,新来的小伙儿名叫约瑟夫·斯维尔贝利(Joseph Svirbely),他说到做到,马上开始使用豚鼠测试己糖醛酸的活性。只用了一个多月,结果已经很明显:己糖醛酸正是维生素C。

接下来,按照惯例,斯维尔贝利和圣捷尔吉应该准备文章,向一个顶级期刊投稿,然后接受全世界的欣羡目光,落得功德圆满。但是,在他们的文章尚未面世的时候,1932年4月1日,《科学》上竟有人抢先一步报告说自己发现了维生素C。等圣捷尔吉的文章在《自然》上刊出,时间已是4月16日,他落后了。
一桩谜案拉开了序幕。到底发生了什么?

《科学》上那篇文章的作者是威廉·沃(William Waugh)和查尔斯·格伦·金(Charles Glen King),来自美国匹兹堡大学,他们从柠檬汁里分离出了维生素C。作为简报,文章给出了大致的实验方法和结论,也提到,这种物质“与圣捷尔吉的己糖醛酸极为相似”。
接着,两方面人马又分别发表了后续文章,进一步给出实验细节。斯维尔贝利和圣捷尔吉的第二篇文章(发表于5月7日的《自然》)中,有一些对格伦金前面文章很不客气的批评,“文中没有写明实验周期,而且显然没有进行化学分析。没做这些之前,他们的产物是什么还很值得怀疑。”
这些话看上去像是对陌生竞争对手的正常攻击,但以下事实可能会让它成为十足的阴谋:斯维尔贝利是格伦金的学生。
实际上,格伦金前两年就已完整公布过自己提取维生素C的具体实验方法,只不过当时提取物纯度不够,而其中一篇文章的共同作者,正是斯维尔贝利!

格伦金

格伦金

维C罗生门

势不两立的局面已经形成,面对这个显然可以让自己永垂科学史的大事件,双方对这个“第一”也就争得格外起劲。

圣捷尔吉和斯维尔贝利一口咬定对方剽窃。他们说,斯维尔贝利在1932年3月15日给格伦金写了一封信,汇报自己取得的成果,格伦金是在看到这封信之后马上着手给《科学》投稿,“无耻地抢跑”。

他们的有利证据在于,全世界都知道圣捷尔吉几年前就分离出了己糖醛酸,还有人拿了他的样品测试化学结构。欧洲各国的研究界普遍支持这一方。

格伦金则说,自己在1931年9月就已完成所有实验,并写好了文章。但那时突然有个人声称自己发现去甲那可丁是维生素C,再加上权威齐尔瓦对于己糖醛酸早已有言在先,谨慎起见,格伦金觉得有必要先验证人家的说法,这才耽搁了文章的发表。
格伦金也提到了斯维尔贝利写给自己的信,说自己回信向他们表示了祝贺,还提到自己的文章也将很快发表,双方的报道可能同时面世。他的有利证据在于,5年来他一直未间断地公开着自己从柠檬汁中分离维生素C的进展,在之前的文章中也提到过自己分离的维生素C和圣捷尔吉的己糖醛酸有相似性,并没有贪功的企图。美国学术界普遍站在了他这一边。

这桩谜案的关键人物显然是斯维尔贝利。在去圣捷尔吉的实验室之前,他在格伦金那里学习到了如何从柠檬汁中分离维生素C,并学会了如何进行豚鼠实验,以此拿到了博士学位。毕业后却突然跑到圣捷尔吉那儿,动用所有经验帮助圣捷尔吉发现维生素C,写好文章后又只字不提自己原来的导师,甚至参考文献中都不列入自己从前的文章,很让人不解。

1931年前后,格伦金实验室一共有六名学生,除了斯维尔贝利和前面提到的沃,还有一位叫奥托·贝茜(Otto Bessie)的。据格伦金的传记(作者之一是他的孙女婿)记载,贝茜很不信任来自匈牙利的斯维尔贝利,有一次俩人竟然吵到老拳相向的地步。这种争吵和斯维尔贝利的背叛(姑且这样说)之间孰因孰果无从得知,但他在格伦金实验室似乎过得并不愉快。

如果斯维尔贝利的种种做法是出于一种报复心理,那么他又为什么偏偏要在新文章尚未发表的时候,写信给格伦金报喜呢?要炫耀也该等文章发表了再说啊。或者,他是为了故意挑起两人的争端才这么干的?可是又有资料说,那封信是圣捷尔吉授意斯维尔贝利所写,让整个事件更显得充满谜团。

现在很难查到斯维尔贝利本人关于这件事有过任何表态,作为关键证据的两封信的原件也未见公开,当时这场论战并未得出什么结果。所以,1937年10月,当瑞典卡罗林斯卡学院通知圣捷尔吉,当年的诺贝尔生理学或医学奖属于他时,他自己都有些吃惊。

“圣乔治”与“恶龙”

当然,圣捷尔吉得奖的另一个原因是他为三羧酸循环(学过生化的人自然了解这个循环有多重要;有人说这个循环不该叫Krebs循环,而该叫Györgyi-Krebs循环)的创建立下了汗马功劳,而诺贝尔奖也并非衡量科学贡献的唯一标准,但是,要说格伦金丝毫没有因此而遗憾肯定也是骗人的。

所以,尽管诺贝尔奖有了归属,论战却持续升级。直到1979年,格伦金还在撰文解释当年的事情,颇有点耿耿于怀的架势。现今科学界较公允的说法是二人同时独立发现了维生素C。

在众多支持圣捷尔吉的资料中,甚至有人以“圣乔治大战恶龙”(St George and the dragon)这种堪称恶毒的标题在《自然》上撰文,为圣捷尔吉助威(“圣捷尔吉”在匈牙利语中即为圣乔治之意)。在一本圣捷尔吉的传记中,作者莫斯(Ralph Moss)对他极尽崇拜之情,远超越了一般作者对非亲非故的传主该有的正常态度。连大名鼎鼎的鲍林(Linus Pauling,著名化学家,得过诺贝尔化学奖和和平奖。维生素C可以治感冒这种至今未获证实的说法也是他提出来的)都说,“圣捷尔吉是科学界最有魅力的人”,请注意,这个称谓里连“之一”这种字眼都没有!

圣捷尔吉到底何许人也,让这么多人顶礼膜拜?

奥尔贝特·圣捷尔吉1893年出生于匈牙利布达佩斯,父亲是位胸无大志的农场主,母亲是个不甚成功的歌剧演员,二者都谈不上对他日后的事业有什么帮助,但他的外公和舅舅都是布达佩斯大学的组织学教授。他参加过第一次世界大战,一战结束后生活得穷困潦倒,一家三口经常有上顿没下顿,最艰难的时候甚至想过要自杀。第二次世界大战时期,圣捷尔吉成为匈牙利反法西斯运动的先锋,曾因被派到伊斯坦布尔执行秘密任务,成为希特勒亲自下令逮捕的人物,而后着实过了一段东躲西藏颠沛流离的生活。二战后,圣捷尔吉成为社会名人,在学术界和政治界地位崇高,甚至有人提议让他担任匈牙利总统。他于1947年移民美国。

同样丰富多姿的还有他的研究生涯。最开始,圣捷尔吉在舅舅的指引下学习“直肠病学”,据说是为了治好舅舅的痔疮。从军时,为了避免有朝一日死于战壕,他咬咬牙朝自己的胳膊开了一枪,从而逃离了战场——从资料看,这一枪并未对他日后的生活和科研造成任何影响,打得恰到好处,不知道是不是学医的功劳。

但圣捷尔吉在自传中说,他对医学并不感兴趣,他希望了解理论明确、系统性强的东西,医学太过模糊复杂;于是他转向了生理学,但很快发现生理学也太复杂;他又转向药理学,以为药物会比较简单,但想法再次落空;他又来到细菌学、生理化学,然后是化学——分子水平已经是那个时代能够达到的极致。等科学发展到电子水平后,如你所想,他改为研究电子。

纵然有言词夸张、喜新厌旧之嫌,但不得不承认圣捷尔吉确实是个科学天才。他乐于大胆假设,信奉“每个人看到的东西是一样的,但是我要想到别人想不到的东西。”别人看来再匪夷所思的东西,他都敢于去尝试。除了前面提过的三羧酸循环,他还是当代肌肉生理学的先驱,研究过肌动蛋白(actin),还提出自由基是引发癌症的诱因之一,甚至打算通过量子力学来治疗癌症。

圣捷尔吉说,自己不断变换研究领域,是为了探知驱动自然现象最根本的原理。但几十年的研究之后,他得出结论说:“自然是没有底线的,两种已知的元素放在一起,就会出现超越组成元素性质的新性质。”——这几乎已经是现在炙手可热的系统科学的概念了。

了解了“圣乔治”,接下来该介绍一下被比作“恶龙”的格伦金。

相比之下,关于格伦金的资料就少多了,也基本找不出什么奇闻趣事,他似乎只是依照一个平稳优质的人生范本来过生活。

查尔斯·格伦·金1896年生于美国华盛顿,研究生涯早期从事个体生化研究,后来兴趣点转向了营养学和公共服务。和圣捷尔吉认为维生素是厨师该打交道的东西不同,格伦金很早就被营养学所吸引,后来成为美国乃至世界营养学研究的泰斗,曾任国际营养科学协会主席。他性格温和,提携后进,热心公益,笃信基督,喜欢户外运动和园艺,是种玫瑰的一把好手。

比较一下这对冤家的异同点也是件颇有趣的事:他们的生卒年几乎重合,一个是1896~1988,一个是1893~1986(诺贝尔奖得主到底多活了1年);他们都曾在第一次世界大战期间参军,但一个服完兵役,一个逃离战场;他们都曾当选美国国家科学院院士;他们因为维生素C发生这么多爱恨纠葛,但一个把研究生涯的大半精力交给了营养学,一个却只是因为对氧化还原的机制感兴趣而偶然把维生素C纳入了研究范围。

也许四平八稳的人生故事太缺乏吸引力,拥有众多逸闻的科学家更容易成为大众爱戴的对象,今天我也要感谢圣捷尔吉同学把生活过得这么跌宕旖旎,可以让大家有兴趣来回忆这段陈年八卦。

参考文献

  • Svirbely, J. L., and C. G. King (1931)  The preparation of vitamin C concentrates from lemon juice. J. Biol. Chem. 94:483.
  • King, C. G., and W. A. Waugh (1931). Chemical nature of vitamin C. Science 75: 357.
  • Waugh, W. A., and C. G. King (1932). The isolation and identification of vitamin C. J. Biol. Chem. 97: 325.
  • King, C. G., and W. A. Waugh (1932). The vitamin C activity of hexuronic acid from suprarenal glands. Science 76:630,.
  • King, C. G. (1953). The discovery and chemistry of vitamin C. Proc. Nutr. Soc. (U.K.) 12: 219.
  • King, C. G. (1979). The isolation of vitamin C from lemon juice. Fed. Proc. 38: 2681.
  • Svirbely, J. L., and A. Szent-Gyorgyi (1932). Hexuronic acid as the antiscorbutic factor. Nature (London) 129: 576.
  • Svirbely, J. L., and A. Szent-Gyorgyi (1932). The chemical nature of vitamin C. Biochemistry 26: 865.
  • Szent-Gyorgyi (1963)  Lost in the twentieth century. Annu. Rev. Biochem. 32: 1.
  • Halver, J. E., and Scrimshaw, N. S. (2006) Charles Glen King, A Biographical Memoir.  National Academy of Sciences 88:214.
  • Ralph W. Moss (1987) FREE RADICAL Albert Szent-Györgyi and The Battle Over Vitamin C, Paragon House, New York.
  • Cox, G. J. (1937) Crystallized vitamin C and hexuronic acid. Science 86: 540.
  • Regise,. & Johnsong ,. (1988) A cut lemon doesn't turn brown. NY Times Book Review, March 6.
  • Jukes T. H. (1988) The identification of Vitamin C, an Historical Summary. J. Nutr. 118:1290.
  • 〔美〕小杰拉德·F. 库姆斯 《维生素:营养与健康基础》 科学出版社 2009年4月
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20 Responses to ““圣乔治大战恶龙”——一段很少被提起的陈年八卦”

  1. Alulu说道:

    沙发~最喜欢看这类讲各路大牛过招的文章,感觉世界很精彩

  2. cobblest说道:

    好看!

  3. sunfield说道:

    好看!

  4. Fujia说道:

    赞啊~St George and the dragon,多么英格兰的名字。。

  5. 见光死说道:

    果然很陈,很八卦~~~~ 😛

  6. 七日说道:

    觉得格伦金有点冤,毕竟人家专业就是营养学啊~辛苦了一辈子给点荣誉也是应该的

  7. 偷果果说道:

    hoho,科学家的八卦,有意思·····O(∩_∩)O~

  8. 维特鲁威人说道:

    知识分子掐架。。。

  9. odette说道:

    欢迎大家挑刺儿,个别细节查不到特别确切的资料,难免有错

  10. BOBO鹰说道:

    长见识了哈~
    结果是维C

  11. yxy514说道:

    多么好看的八卦,是人就有八卦啊,尤其名人

  12. 小姬说道:

    也要赞叹你把这个陈年八卦写得这么跌宕旖旎啊~真有回味感~

  13. 纳西索斯残照说道:

    第一段讲起名的事情很搞笑啊,完全体现出圣乔治的幽默感!

  14. BillLiv说道:

    哈哈,科学界的奇闻异事也够搞人的!

  15. rosamundi说道:

    嗯,让这样的八卦更多一些吧,哈哈。
    写的真有趣的说,连我都开始崇拜圣乔治了哈

  16. 王小丑说道:

    哈哈 真的很好看哦

  17. [...] 真不能怪艾克曼死心眼儿,我们上回书(见“圣乔治大战恶龙”)说过,维生素这个概念要到20世纪初才建立,19世纪末的艾克曼深陷于细菌感染的世界,不足为奇。不巧,这时倒霉的疟疾又来骚扰,艾克曼再无心力继续研究,只能再次回荷兰休养。 [...]

  18. sar说道:

    茉莉花內有維生素嗎?

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