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从脚气到癌症:与鸡相关的7个诺贝尔奖

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不知道有没有小伙伴和我一样,因为太爱吃鸡,偶尔会在做梦的时候梦到“鸡魂”索命。它们有的喊:“还我大腿!”还有的喊:“还我翅膀!”“还我胸脯!”可就在这天晚上,有一只鸡信誓旦旦地跟我说,它帮我们人类得了好多次诺贝尔奖,都没人把这事说一说。我一下就精神了,这么大的选题——啊呸!这么大的冤情,不得好好查一查!这一查不要紧,原来鸡从亚里士多德时代就开始为人类的医学发现做贡献啦,特别是在医学的基础研究领域,至今已帮助科学家获得7项诺贝尔奖。7项啊!我把“再来一瓶”算上都没中过七次奖!

要说起鸡第一次与诺贝尔奖发生联系,还是在1887年,那会儿大清还没亡呢。一位叫克里斯蒂安·艾克曼的荷兰医生,奉命前往荷属东印度群岛,也就是今天的印度尼西亚,希望能查明脚气病的病因。这个脚气病跟我们常说脚气没关系,而是当时一种非常普遍且致命的疾病,主要症状包括体重减轻、情绪障碍、感官知觉受损、四肢无力和疼痛,以及心律不齐。如果治疗不及时,甚至有可能致命!

因为得脚气病的病人往往出现群体性患病,艾克曼医生便怀疑这病是细菌引起的。于是,他买了一些鸡来做试验。他让一部分鸡接触病原体,另一部分鸡不接触,发现所有的鸡都出现了类似脚气病的症状。艾克曼觉得自己悟了,然后他又买了一批鸡。

这一次,他将每只鸡饲养在单独的笼子里,但那些没有接触“病原体”的鸡同样无一幸免。 艾克曼怀疑是试验场地被污染了,于是他换了个地方,又买了一批鸡。可不管艾克曼怎么操作,结果都没有变化,这让他百思不得其解。这时候,荷兰驻军的厨子帮了艾克曼大忙。

原本这些病鸡都跟荷兰驻军一样,吃的都是精制的大米。几个月后,厨子不乐意了。不让我吃鸡就算了,凭什么鸡吃得和我一样好?于是厨子买了便宜的糙米喂鸡,结果病鸡身上的症状神奇地消失了。鸡万万没想到,咱得还是个富贵病!观察到这一现象后,艾克曼和助手进行了大量试验,最后得出结论,糙米中肯定含有能治疗脚气病的成分,他将其称为“抗脚 气因子”。

那到底这种“抗脚气因子”是什么呢?可惜,艾克曼的实验排除了稻壳中的蛋白质和矿物质,但一直没能分离出“抗脚气因子”。直到1911年,波兰生化学家卡西米尔·芬克重复了艾克曼的实验,并将“抗脚气因子”命名为“维生素”。1926年,科学家才正式分离出这种“维生素” —维生素 B1。这也是第一种被纯化分享的维生素。

不过,艾克曼没有白忙活,他手下的鸡也没有白死。

1929年,艾克曼与英国生化学家弗雷德里克·哥兰·霍普金斯获得了诺贝尔生理学或医学奖,后者通过一系列动物实验证明了维生素的存在。从此鸡算是与维生素结下了孽缘。

同样通过鸡的饲喂实验,丹麦生化学家亨利克·达姆在1929年发现脂类食物中可能存在一种促进血液凝固的物质,他将其命名为——维生素 K。

1943年,达姆和美国科学家爱德华·埃德伯特·多依西共同获得了诺贝尔生理学或医学奖,后者分离纯化出维生素K,并区分出维生素K1和K2。

如果说两种维生素的发现是无数只鸡前仆后继串脚气换来的,接下来这只鸡就更厉害了。在维生素这个概念提出的同一年,美国病理学家弗朗西斯 · 佩顿 · 劳斯在鸡的帮助下取得了另一项影响深远的重大发现。 起因是一位农场主发现自家养的母鸡右胸长了大肿块。这位农场主担心鸡生病了,会不会感染其他的鸡?于是就把“病鸡”送到了洛克菲勒医学院的劳斯博士手中。

劳斯博士当时以研究人类肿瘤而闻名。在对肿块进行检查后,劳斯发现这是一种可以影响肌肉或骨骼的肉瘤。接下来,劳斯利用一种细菌过滤器过滤掉肿块组织的细胞和可能存在的细菌,然后将无细胞的过滤液注射到健康的鸡体内,结果发现这些健康的鸡也长出了肉瘤。劳斯推测肉瘤的过滤液中可能含有可传染肿瘤的成分,这种成分既不是肿瘤细胞,也不是某些细菌,由此他得出结论,肿瘤可以通过“可过滤成分”传染。随后的几十年里,科学家们发现这些传染肿瘤的可过滤成分其实是一类病毒,并称其为“劳氏肉瘤病毒”。

不过,劳斯的研究成果长时间没有得到足够的重视。直到1966年,87岁的劳斯终于才获得诺贝尔生理学或医学奖的青睐,他也成为迄今为止该奖项年龄最大的获奖者。但你以为这就完了吗?不,劳氏肉瘤病毒与诺贝尔奖的缘分并没有结束。

1970年,威斯康星大学麦迪逊分校的霍华德·特明证明了劳氏肉瘤病毒是一种逆转录RNA病毒,这也是第一个被鉴定的逆转录病毒。5年后,他和麻省理工学院的大卫·巴尔的摩一起获得了当年的诺贝尔生理学或医学奖。后者几乎同时独立证明了小鼠白血病病毒同样也 是一种逆转录 RNA 病毒。

到底致癌病毒是如何引发癌症的呢?

20世纪60年代末,有科学家提出“病毒基因 — 致癌基因”假说,即几乎所有癌症都是由致癌基因引发的,这些致癌基因既存在于致癌病毒中,也可能存在于正常细胞中。病毒的致癌基因可将癌症从父母传递给后代, 而正常细胞的致癌基因在一定条件的刺激下,也可将正常细胞转化为癌细胞。

很快,科学家就发现劳氏肉瘤病毒含有一个导致正常宿主细 胞转化为癌细胞的关键基因—v-src基因。那么,正常细胞中到底有没有所谓的原癌基因呢?

1976年,加利福尼亚大学旧金山分校的迈克尔·毕夏普和哈罗德·瓦尔穆斯首次在正常鸡细胞的基因组中发现了与v-src 基因序列非常相似的基因,他们将其称为“c-src基因”,这是第一个被发现的原癌基因。

原癌基因存在于几乎所有脊椎动物的基因组内,一般没有危害,但是如果受到致癌病毒感染、紫外线照射等致癌因素的刺激,原癌基因发生突变,则有可能在宿主细胞中引发不受控制的生长,即癌变。在鸡正常细胞中找到的原癌基因开启了癌症遗传学崭新的研究领域,也为癌症治疗找到了新的途径。因此,两人于1989年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

整整三座诺贝尔奖,就因为一只鸡胸口长了块瘤子。

剩下的奖,咱下期再说吧。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:北京星传宇联文化有限公司

审核:叶盛 北京航空航天大学医学科学与工程学院 教授

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

内容资源由项目单位提供

评论
为儿微
庶吉士级
2024-08-16
科普ZSL
学士级
从脚气到癌症,与鸡相关的诺贝尔奖故事,是科学探索中一段既奇特又鼓舞人心的旅程。1909年,一只病鸡的出现,开启了对癌症奥秘的深入研究。Peyton Rous博士通过对这只鸡的研究,首次发现了病毒可能导致恶性肿瘤,这一发现在1966年为他赢得了诺贝尔奖。随后,Howard Temin和David Baltimore发现了逆转录酶,为理解病毒如何引发癌症提供了关键线索,他们因此获得了1975年的诺贝尔奖。更进一步,Michael Bishop和Harold Varmus发现了存在于所有细胞中的原癌基因,这一突破性发现让他们在1989年获得了诺贝尔奖。这些发现不仅为癌症研究领域带来了革命性的进步,也体现了科学探索的无限可能。它们告诉我们,即使是最不起眼的起点,也可能引领我们走向对生命奥秘深刻的理解和认识。正如这些与鸡相关的诺贝尔奖所展现的,科学研究的道路虽然漫长且充满挑战,但每一步的坚持和创新,都可能为人类带来福祉和希望。
2024-08-16
飞马腾空
太师级
阅读理解
2024-08-15