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作者:饶毅博士( 北京大学终身讲席教授、生命科学学院院长)

出生于缺少书籍的家庭,他成了科学家;

姐姐哥哥在15岁失学,他自己最终成为皇家学会会长;

成绩不好考试不及格而吃过大学闭门羹,他却获得了诺贝尔奖;

深入到基因水平的世界一流遗传学家,他并不能破解个体水平的自身遗传之谜。

“穷孩子学术不宜”论

理论上,我感到急剧变化中的中国社会,可能与一百多年前马克·吐温时代的美国相似,包括拜金主义。而现实中,不久前收到一位学生的来信时,我还是有点惊讶,没有想到社会对物质的崇拜到了压抑青年人志向的程度。他问:听说,做科学研究是富裕家庭后代的事情,不适合我们穷人出身的孩子,是吗?

后来多了解了一些,才知道还不是孤立的问题,而是已经在部分青年学生中蔓延的问题,来源也许是社会。我这一代在中国长大的人,至少在青少年阶段,不太受到有关家庭贫富的教育,如果有,也是说有钱人(“地主资产阶级”)坏,穷人好、穷人有志气。这种教育有不切实际的成分,但是,对于家庭经济状况较困难的青少年在心理上也许可以起好的作用,而对于家庭状况好些的青少年,也许使他们不敢过多依赖家庭。至少,这是我自己看到的比较窄的社会范围内的情况。

在贫富分明的今天,如果要用中国极左时代的事例讲给学生听,可能不起正面效果,而有负面影响。

英国科学家Paul M. Nurse的故事,也许可以给那位写信的同学以及有类似困惑的学生提供参考资料。不是说家庭困难对后代一定有利,但本文也多提供一个克服困难、力图做自己感兴趣事情的例子。

穷人的孩子爱科学

Paul M. Nurse

出生于1949年的Nurse于2001年获诺贝尔生理或医学奖。

他获奖后不久写的自传介绍:我父母以前在农村,母亲是厨娘,父亲做手工、也给人开车。1930年代后,他们搬到伦敦西北,父亲在食品加工厂做机修工,母亲除了带四个孩子以外,有时也做清洁工。我是家里最小的,比其他孩子都小很多,有时好像独子似的。

他的自我介绍,包含很大的错误,只是他那时不知情。

Nurse出身于英国不富裕的工人家庭。但他没有为环境所限,坚持自己的兴趣和爱好,在科学上做出重要发现,并参与推动科学在社会中的作用。

Nurse的科学兴趣点燃于小学。苏联卫星上天,远在英国的孩子Nurse受到鼓舞,他8岁时,从报纸上读到卫星2号要飞过伦敦,生日时得到的礼物望远镜让他可以在后 院观看天上飞过的苏联卫星2号,也是他一生天文爱好的起源。

他上的公立中学很重视教育,条件很好,但也强调考试。其他孩子一般来自比他富有、或者更有读书传统的家庭。Nurse曾感到自己好像是“离水之鱼”。考试不行,记忆不好,没时间做自己喜欢的东西。但是,有个生物老师Keith Neal,鼓励学生学自然史、做实验。Nurse照着《科学 美国人》介绍的实验步骤用果蝇研究色素差别、看鸟、收集甲壳虫,不亦乐乎。他由此对自然史、生态产生了兴趣,中学时还在课外活动中学了登 山和滑翔,以后一生喜爱飞行。

他小时候信教,中学时觉 得《圣经》讲的生命起源和进化论不符,放弃了宗教,成为无神论者。

中学毕业时,Nurse希望上大学。但当时大学 入学必需考法文,他考不及格,而被大学拒之门外。

Nurse到一间啤酒厂附属的微生物实验室做技术员。实验室主任很快让他每周两天做完常规工作,鼓励他其他时间做实 验。

但是,他上大学必需的法 文还是过不了关。

天无绝人之路。伯明翰大 学的一位遗传学教授给他长时间面试后,帮Nurse绕过法文,使他得以在1967年上了大学。大学期间,他的生态学兴趣变成了在实验室里研究生物的兴趣。1970年大学毕业后,到东Anglia大学,从发育生物学角度 对细胞周期感兴趣。他的研究生起步并不顺利,觉得重复做实验挺郁闷,也曾想过转行。但最终还是坚持下来,于1973年获分子生物学博士。

Murdoch Mitchison

1972年美国遗传学家Lee Hartwell用芽孢酵母筛选细胞周期的突变体,开创了细胞周期研究的新时代。Nurse想加入这个新领域,但他 和妻子都不能去美国。于是他就到爱丁堡大学的J. Murdoch Mitchison教授的实验室,那是英国裂变酵母的权威。因为其实验室缺遗传学,Mitchison建议Nurse到瑞士一个做裂变酵母遗 传的实验室进修一段时间。在Mitchison实验室做博士后的六年中,Nurse开始了他的主要发现。Mitchison家庭和Nurse相反:是英国学术世家之一,目前仍然活跃在学术界。Mitchison非常支持Nurse。Nurse认为他是自己一生最有影 响的两个老师之一,给自己很大的学术自由。

Nurse的科学和社会活动

Nurse的主要科学贡献,在于研究细胞分裂的分子机理。

细胞分裂,是细胞繁殖、 分化的基本过程。如果细胞不分裂,一个人就只能是起初的一个细胞,不能变成个体。

对细胞周期的研究,1998年我曾在《科技日报》发表简介。如当时所述,我认为细胞周期的研究中,Hartwell和Nurse的工作最重要,而第三重要的科学家有几位比较相近,最后得奖并不表明得奖的第三位工作重要性高于其他未获奖的那几位。这个领域的突破性工作是Hartwell决定用遗传筛选,寻找影响酵母细胞周期的突变体。他找到了突变体,实际就发现了影响细胞周期的很多基因。七十年代初,人们并不知道能拿到并确定具体的基因,只是 以突变来间接了解基因。Hartwell找到了较多基因,命名为Cdc,后面接数字(Cdc1, Cdc2, Cdc3,…)。过些年后,技术的发展,特别是1973年重组DNA技术的建立,七十年代中 晚期克隆基因技术逐渐完善,可以拿到突变所在的基因,八、九十年代更可以对基因进行较多的操纵。Hartwell是开创遗传学研究细胞周 期的先锋。他的工作影响超出细胞分裂周期本身,因为通过继续研究其中部分基因参与的生物学过程,也帮助人们理解一些其他领域的问题。

Nurse是较早期加入这一领域的科学家,其研究途径相似于Hartwell。Nurse用另外一种酵母做同样的 遗传筛选,其起点并非很有创造性,但是,他在七十年代中期首先确定Cdc2的功能,特别是因为发现Cdc2功能加强的突变体能加快细胞周期,从而提出众多Cdc基因中Cdc2的突出作用。

到八十年代,多个研究发现Cdc2在从酵母到人的多种真核生物中都起关键作用。科学家们拿到多个决定细胞周期的基因,而且发现多种生物用同一套关键分子,组合成一个机器似的,非常漂 亮。到九十年代初,基本框架已经确定。现在一般教科书画一个圈,图示细胞周期的不同阶段,而围绕这个圈,可以画上不同的分子有何变化,它 们起什么作用。外行粗看貌似八卦图,其中却含有深刻而现实的意义。其中,最突出的是Cdc2。Cdc2编码的蛋白产物是蛋白激 酶,由在细胞周期不同阶段表达量不同的分子调节它的活性,而Cdc2通过调控其他蛋白质的磷酸化,而调节它们的活性,控制它们的功能。

[酵母的分裂周期]

细胞周期的研究,用酵母做遗传学,当时都认为是基础研究,不清楚应用意义。其实,细胞分裂异常,也是疾病的原因。比如,无限制的分裂会导致癌症。所以,细胞分裂 既是基础问题、也有应用意义。酵母的研究最后推动对人类癌症发生机理的理解,是多数人始料不及的。现在已经公认酵母是主要模式生物,而不是少数科学家的怪癖。

Nurse本人在多个单位工作过,曾任牛津大学教授。2003年到美国生物学顶尖的洛克菲勒大学任校长。他在洛克菲勒时加强了对年轻教授的支持。

Nurse不避公众,推动社会对科学的支持。他也致力推动英国的科技体制改革。今年4月,伦敦《泰晤士报》发表的访谈中,Nurse主张英国学习美国休斯医 学研究所模式(HHMI),在全国 以新机制支持优秀科学家。成立于1660年英国皇家学会,2010年11月30日庆祝了350周年。其后第一天,Nurse就任皇家学会第六十任会长。2011年第一天,他任英国医学研究和创新中心(UKCMRI)首任主任,在伦敦市中 心建立欧洲最大的生物医学研究机构:5年后将有一千五百人、约十亿美元的研究经费。

爵士原是私生子

Nurse虽然是优秀遗传学家,但对自己的遗传背景长期蒙在鼓里:在得奖不久后写自传的时候,他并不知道所介绍的“父母”不是他父母。他知道自己比兄姐小很多,却不知道个中 缘由。

1999年被女王封爵的Nurse,发现自己是私生子的过程也很偶然。

他于2003年到美国担任Rockefeller大学校长。其后,申请美国绿卡时没有通过,Nurse挺恼火的。 国土安全部说他提交的出生证上没有父母名字,要求他提交更详细的出生材料。英国有两种出生证,一种短的、一种长的。Nurse交待秘书去问英国要长的出生证,自己旅行去了。回来后,秘书说你是否把父母名字搞错了。他看到自己的长出生证后,也不得其解:上面母亲是他姐姐的名字,父亲一项 无人。后来他在诺贝尔网站加的更正说自己过了几秒种才意识到(报社采访他的报道说是他妻子先意识到):可能原来以为的父母其实是外祖父母,而姐姐才是母亲。

可惜,这时他已经不能问父母和姐姐:他们早已过世。他的两个“哥哥”也毫不知情。

Nurse有两个女儿,现在分别从事电视节目制作和高能物理研究。她们小时候常听父亲讲科学和历史,觉得父亲对事情 很好奇。其中一位其实比父亲知道更多家史,她11岁时因为要写家谱,“奶奶”告诉她:父亲的“父母”各自都是私生子。Nurse从出生证上看到自己出生于姨婆家,电话表姨得知出生之谜:自己的“姐姐”原来是母亲。生母17岁怀孕、18岁去乡下生了Nurse,外祖父母将他以“儿 子”的名义带回伦敦,抚养成人。

Nurse快3岁时,生母结婚。婚礼上,小Nurse钻到桌子底下,把蛋糕给碰翻了。生母一手拉着Nurse的小手、一手搀着丈夫拍 了一张照片。生母出嫁后从此将Nurse完全交给了外祖父母。生母去世后,Nurse才知道,她的床边有四个孩子的照片:后来生的三个,和Nurse本人。

Nurse很懊悔没有机会和母亲长谈自己的身世。Nurse也试图找到父亲。听说有位 音乐家与母亲有联系,Nurse就检测音乐家亲戚的DNA,结果没有发现和自己的关联。只剩下一个美国兵的传说,也仍有疑问。比如,虽然Nurse有Paul这一平凡名字,其中间名Maxime却不像工农兵,更似某种 贵族,也不能排除俄国、法国贵族血统的可能。

Nurse并不讳言自己的出身,他觉得生母一生为此含羞,而自己公开谈论可以代偿一些:母亲半个世纪不肯说的事情, 我就说了,不是什么大不了的耻辱。“作为一个挺好的遗传学家,自己的遗传竟然是个长期的秘密,这个讽刺倒蛮吸引我”。

Nurse不仅克服出身带来的困难,也全然不为出身卑微而羞愧。

一般的中国学生,可能不会有Nurse双重的“家庭问题”,从中也许可以看到更多希望:客观判断自己的潜能, 通过努力建立自己的事业。

注:

1. 1998年在《科技日报》的简介 《细胞分裂的分子原理》,。

2. 非科学故事部分资料来源:诺贝尔奖网站, Science和Nature的新闻报道部分,Scientific American的访谈,记者Roger Highfield报道(2010年4月19日)

(写于2010年暑假,发表于2010年9月21日《文汇报》)

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38 Responses to “遗传学家的遗传秘密”

  1. 谭奎说道:

    看了这篇 简直感动的想哭

  2. sheldon说道:

    两张图片是谁,请说明一下吧

  3. hunter说道:

    想说,却又不知道自己该说点什么

  4. 张菊侠说道:

    “虽然Nurse有Paul这一平凡名字,其中间名Maxime却不像工农兵,更似某种 贵族,也不能排除俄国、法国贵族血统的可能。”这一句是在宣扬贵族优越论吗?

    • iwenyou说道:

      在欧洲,贵族有着不同的意义~ 东西方文化的不同造成了同一个词有了两种不同的意义~

    • MoonRaker说道:

      我认为贵族优越论还是有现实基础的。不可否认的是贵族至少在第一代必须是出类拔萃的人,而其后代由于有优先机会与优秀的的异性结合。结果在优选下贵族后代中出现天才的概率肯定会远高于普通人。虽然在政治正确上不能说这种话,但是在科学上的承认有。

  5. 李大痴说道:

    但是如果没有他的导师这么帮他,他最终会怎样呢?而在中国,这样的老师能有多少呢?恐怕。。。

  6. coy说道:

    饶老师评院士被第一轮刷掉,简直是在给中科院,中国的科研体制打脸。想真心实意搞科研的,还是出国吧

  7. 计算机毕业设计说道:

    客观判断自己的潜能, 通过努力建立自己的事业。

  8. Atry说道:

    这篇文章的意思是不是在暗示“穷人的孩子爱科学”,其实是靠未知生父的牛逼基因。

    或者这篇文章的本意是鼓励贫困妹子找个Nerd赚点优秀精子生私生子,下一代出个Nurse……

  9. lixiaotao说道:

    it is so funny

  10. Izual_Yang说道:

    卧槽,这就是Naomi Hunter的出处么……

  11. laoma说道:

    不是纯的穷人,有贵族血统。

  12. agu说道:

    这只是个案,挺戏剧化的人生

  13. leolee说道:

    有意思。。

  14. mengjiao说道:

    自然、坦然地行动;没有约束地思考;独立思考和抉择;持久的兴趣和好奇;对事实的坦然。这些,我想在Nurse的science道路上起了关键作用。

  15. 青松侠说道:

    我认为遗传有先天遗传与后天遗传之分,先天遗传来自父母的生理遗传。后天遗传是后天的学习教养,比如父亲是一个从不爱音乐的铁匠的孩子,通过自己后天的努力成为音乐家,那他的孩子即使从没见过他的父亲长大之后也表现出了音乐天赋。我的意思是说后天养成的也会遗传,不知道高度近视是否遗传。我的意思是说遗传信息是开放的。生理上的遗传与亲近家教必然影响孩子的性格,但是后天环境如生月星座又影响了性感,使得更加多样性。哈哈,不知道有这些现象没

    • xlctemp说道:

      后天养成也会遗传?获得性遗传好像很早就证明是错了的吧。
      高度近视本身就是遗传的,25%的人携带这一基因(数字忘了),但是引发近视却需要遗传和外界条件。在古代,即使这基因表达,你不看书不学习跑去打猎什么的,视力仍能达到飞行员标准。因此这基因一直没被刷掉。

      • 青松侠说道:

        那也就是说凡是近视眼都带有近视基因了?而那些不近视的人则可能带也可能不带。而那些确实不带此基因的则无论怎么劳累用眼都不会近视了?这么厉害?

      • 青松侠说道:

        如果我们找些没有近视基因的人来做实验,给他们大强度用眼劳累,累死他们。突然有一天有人出现了近视了,我们可以说是发生基因突变了,但是是近视致使了突变还是突变致使了近视呢?还是根本就不会突变或者说突变与劳累无关,随机产生的呢?

        • wind说道:

          我觉得你理解错误

          我是这样理解的 近视基因是固定比率存在的 携带此基因并不会天生近视 可以视为此基因未激活 高度近视可以激活此基因 并将激活了的基因传递到下一代 造成先天性的近视

          唯一的疑问在于 携带未激活基因的人是否相对于不携带者更容易近视

          PS:近视也是有几率的和因人而异的 但是无论怎么用眼都不近视是不可能的

  16. chucaicha说道:

    以前知道演员杰克·尼克尔森的身世,看开头就往这方面猜了。
    我觉得还有个大问题:nurse法语不行,教授欣赏他帮他绕过去了,在中国农村学生英语不好的大有人在,绕过去不可能。所以家庭背景还是很重要(原因不仅限于上一点)。

  17. Ruly说道:

    帮他绕过去的教授多少有点嫌疑。

  18. 阿毛说道:

    感慨万千啊……

  19. gordonchoi说道:

    也许大家说我愤青,但还是忍不住想吐槽一下。就像篇头一样,外部环境扼杀了很多青少年创新或研究的想法。自身努力是很重要,但也要有宽松、适宜,甚至扶助的环境,才能更好的成长。
    Nurse的中学老师因材施教,大学教授帮他绕过法文考试让他能上大学,都让我很感动。中国的老师真的是太“中规中矩”了,当然,这已是久远的教育问题,希望能慢慢好转。
    我并没诺贝尔奖情节,只是想让国人多点创意、创新,在科学研究方面可以更加百花齐放,而不是一个山寨大国。

    • wind说道:

      如今的教育扼杀个性和创造力啊 这种教育只能成批次制造流水线工人 产生不了科学家

  20. 一零二落说道:

    说实话,看了这篇文章更加觉得这中国穷人的孩子没啥指望。只要想想现在的教育体制就知道,Paul M. Nurse绝对初中毕业当民工去了

  21. sonnyhcx说道:

    忍不住吐槽一下,不要拿外国的穷人和中国的穷人比,中国的穷人不可能给他的儿子买什么望远镜的。。。

  22. 高级诈骗师说道:

    虽然Nurse有Paul这一平凡名字,其中间名Maxime却不像工农兵,更似某种贵族,也不能排除俄国、法国贵族血统的可能。
    ……
    一般的中国学生,可能不会有Nurse双重的“家庭问题”,从中也许可以看到更多希望:客观判断自己的潜能,通过努力建立自己的事业。

    ==============
    什么叫“客观判断潜能”?根据血统吗?工农兵的潜能低,贵族的潜能高?

    这两段话放在一起,我不得不认为,作者是在宣扬某种种族主义。

    • ZKL47说道:

      (1)私生子和远亲通婚的交互作用有正面优势,肯定有显著性变异。
      (2)理工科大学考外语、科技职称外语等级门坎是不合理的。
      (3)他遇到几个伯乐也是要因之一。

  23. 三可说道:

    本文说明的,充其量不过是血统问题。并没有解答经济因素。
    相反,有哪个中国孩子能在私企受到主人公的待遇?能每周只工作两天,还开放实验室供其使用。有这个条件的只有那些有背景的在国企工作的人才有可能。

  24. 说道:

    伟大的人总有不平凡的经历,这是为何呢?基因不爱走常规道路?

  25. Michael scofield说道:

    小时候与我一起放牛的娃,只有我一个在读大学。

  26. jellzhou说道:

    人家社会有的保障制度。无论出身如何,都可以没有后顾之忧的做研究。我们呢?

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