富二代自掏腰包搞科研，拿過兩次諾獎卻稱自己是「普通人」？

弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）堅持認為自己是個普通人。

弗雷德里克·桑格，圖片來源：Wikipedia

智商一般，成績普通，學生時期沒拿過獎學金[1]；

靠不拿工資才找到了一份科研工作，實驗台就緊挨著養小白鼠的籠子[1]；

一輩子只做了兩三個課題，幾乎沒怎麼發論文[2]；

更沒有任何行政職務，甚至連個教授都不是[2]。

就是如此普通的一個人，得了諾貝爾獎，兩次。

吃鯨的我~

一個富二代的選擇

桑格數學不好，因此大學就選了生物化學專業。

1939年，21歲的桑格本科畢業，走到了人生的岔路口，問出了那個年紀所有人都困惑的問題：「我將來應該幹什麼工作？」

打量了下自己，覺得做研究還蠻有意思，於是桑格寫信給一些學校，看能否爭取到相關的工作。

講道理，以桑格如此普通的簡歷，是難以打動各大教授的。他想了想，於是在求職信後面加了一句「我不缺錢，可以不拿工資」。

恩，桑格家有錢。如果不做科研，他就只能去繼承萬貫家產。

不出意料，教授們很歡迎這種自帶工資的勞動力，紛紛給他遞來橄欖枝。最後他選擇了劍橋的一個實驗室。

就這樣，桑格開始了他的研究生涯。

蛋白質測序

埋頭苦幹換來的諾獎

桑格確實不是聰明人，起初他所能做的，只是跟著研究員一起做實驗。

當時，桑格的實驗室在地下室，終日不見陽光。而且因為跟人合用的關係，他工作台緊挨著養小白鼠的籠子。然而，除了覺得鄰居們味道不好，桑格對自己的實驗室十分滿意[1]。

逐步適應了科研之後，桑格漸漸獨立開展起了工作，而他的目標是給蛋白質測序。

受技術條件所限，當時人們對蛋白質的結構了解不多，甚至一度認為蛋白質是一種無序的高分子結構。

為了明晰蛋白質究竟長什麼樣，桑格選擇了胰島素作為研究對象。這一選擇有兩方面的考慮：一是因為胰島素作為生物體內常見的蛋白質激素，具有極大的研究價值。另一個原因則是易於獲得，胰島素是當時世面上少數幾種可以買到純凈蛋白質之一。

桑格研究發現，胰島素並不是一種無序結構，而是由兩條長肽鏈組成，分別含有21和30個氨基酸。

桑格和胰島素模型。圖片來源：achievement.org

為了測定這些氨基酸的序列，桑格自己發明了一種試劑，可以把這些長肽鏈分解成只含有兩到三個氨基酸的短肽鏈。隨後，在通過電泳等方法確定每個短肽鏈的頭和尾的次序。

這還沒完，桑格還要將測序好後的短肽鏈重新拼湊回原來的長鏈，以最終確定整個胰島素的氨基酸序列。

這項工作聽起來簡單，但實際操作中卻有著巨大的工作量。大體相當於把完整的拼圖拆碎，之後蒙著眼睛再把它們恢復原狀。

就這麼拆解、測試、拼合氨基酸，如此反覆，很難談得上有多大的成就感。這個看不到盡頭的拼圖遊戲，即使充滿天真的孩童，也不見得堅持很久。

但而且這項工作，桑格一做，就是10年。

「我很喜歡這項研究，不用跟別人攀比進度，只要做好分內事就可以了」，桑格如是說[1]。

結局當然是個勵志故事，他成功了。

桑格推翻了原本蛋白質是無序高分子的推論，證明了它其實是氨基酸的特定序列。這項研究極大推進了生命科學的發展，並給桑格帶來了1958年的諾貝爾化學獎。

1958年諾獎得主合影，桑格（左4）年僅40歲。圖片來源：achievement.org

如果要分析桑格取得這項成功的原因，基本可以用「大力出奇蹟」來形容。

正如諾獎委員會對他的評價：「有些時候，重要的科學發現是突然出現的——如果時機恰當，而前期研究也足夠成熟的話。但桑格的發現卻不屬於這一種，測定蛋白質的結構是多年努力和辛勤工作的結果。」

DNA測序

他的第二個諾獎

一般來說，科學家的一生，從辛苦努力開始，到榮獲諾獎結束，起承轉合，已經接近圓滿。尤其是桑格這種不算天才的人物，取得如此成績，已經是上天待他不薄。

給蛋白質測序後的漫長十年，桑格在科研上幾乎毫無建樹。他沒發任何一篇文章，成果幾乎空白。人們更加堅信了這樣的猜測。畢竟，我們對諾獎得主也不必有更多的奢求。

然而，桑格對外界的這些質疑滿不在乎，還是老樣子，默默做著實驗，哪怕家中的抽屜里躺著一枚金色獎章。

他現在的研究目標是DNA。

書寫著人類生命終極密碼的DNA。圖片來源：Pixabay

DNA，全稱脫氧核糖核酸，其中書寫著人類生命的終極密碼。20世紀中葉，隨著表徵技術的發展，人們開始一點點地揭開DNA的神秘面紗。在這一浪潮中，最著名的無疑是克里克和沃森，他們如有神助般證明了DNA的雙螺旋結構。

在此基礎上，人們想更進一步確定DNA的組成。當時的學界已經探明了DNA是由四種核苷酸排列組合而成。如果能解析這些核苷酸的順序，勢必能更為深入地解讀人類這一本天書。

桑格現在的工作，就是想給DNA測序。

這項任務要比蛋白質測序難很多。主要因為在序列的數量上，一條DNA上的核苷酸數量要比胰島素中氨基酸數量多幾個量級。

面對如此艱巨的挑戰，桑格的應對策略只有一個——埋頭實驗。

按他自己的話說，「科學家主要有三個能力：思考、交流和行動。我比較擅長最後一個，思考也還行，但是不太會交流」[3]。

為了這個課題，他推掉了幾乎所有的行政職務，包括研究所的主席，課題組的負責人，或是項目的評審專家等等。

而且，在旁人看來，桑格幾乎沒有什麼愛好。據說他嘗試過板球，這項運動在當時風靡一時。但多長時間就失去了興趣。顯然，他還是喜歡顯微鏡和移液槍。

他唯一的休閑活動就是坐在一艘船上，到河中間靜靜地漂一會兒。

即使堅韌如桑格，實驗的難度仍然超乎想像。

那個時期，桑格的實驗記錄本上，出現最多的結論是「這個方案就是浪費時間……得從頭再來」[1]，心酸程度如同一個為畢業掙扎的研究生。

命運倒是不虧待勤勉者。從測序蛋白質後，經過近20年隱修般的工作，這位自認並不聰明的科學家，終於開發出了一套高效的DNA測序方法，名為「雙脫氧鏈終止法」。後來也被稱為「桑格法」。

桑格在觀察一個DNA分子模型，圖片來源：achievement.org

通過這種方法，桑格帶領他的團隊成功完成了一種噬菌體的基因測序，其中共有5386個核苷酸。而之前，人們所能測定的核苷酸數量，最多只有80個。

隨後，這套方法逐漸演變成了世界通用的DNA測序手段，並為浩蕩的「人類基因組計劃」拉開了帷幕。

1980年10月，一通來自瑞典的電話，再次在桑格的案頭響起。

因為「打開了分子生物學、遺傳學和基因組學研究領域的大門」， 弗雷德里克·桑格獲得了當年的諾貝爾化學獎。

尾聲

同你想的一樣，雙份諾獎加持的桑格，仍然活躍在實驗室中。

只不過他意識到了自己的極限，「DNA測序是我科研的高峰，隨後的工作只是在走下坡路了」。

1983年的某一天，桑格突然感到自己已經夠老了，於是停下了實驗並宣布自己退休。

他放下了移液槍，從此離開了實驗室，離開了科學。

桑格拒絕了女王的封爵，搬到鄉下小屋，一心打理起了花園。

桑格和他的花園。圖片來源：achievement.org

2013年，95歲的弗雷德里克·桑格在睡夢中離世。

一個普通人，安然結束了一生。

這樣一位兩獲諾貝爾化學獎的普通人，為人類解讀「生命之書」翻開了新的篇章。

參考文獻

[1]Sanger, F. (1988). Sequences, sequences, and sequences. Annual review of biochemistry, 57(1), 1-29.

[2]Brenner, S. (2014). Frederick Sanger (1918–2013). Science, 343, 262.

[3]Berg, P. (2014). Fred Sanger: A memorial tribute. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(3), 883-884.

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