2018年10月19日，綠色螢光蛋白(Green fluorescent protein，GFP)發現者，2008年諾貝爾化學獎得主下村修(Osamu Shimomura,1928-2018)因病逝世，享年90歲 。
綠色螢光蛋白(Green fluorescent protein，簡稱GFP)，是一個由約238個胺基酸組成的蛋白質，從藍光到紫外線都能使其激發，發出綠色螢光。
GFP的螢光非常穩定，在激發光照射下，其抗光漂白能力比螢光素強很多。因此GFP及其變種今日被廣泛地用作分子標記。此外，GFP還被用作砷和一些重金屬的傳感器。
為表彰對GFP的發現、表達和開發做出了傑出貢獻的三位科學家：
下村修 (Osamu Shimomura,1928-2018) 、馬丁·查爾菲 (Martin Chalfie,1947-) 和錢永健 (Roger Yonchien Tsien,1952-2016) ，2008年諾貝爾化學獎授予了他們三人。
▲下村修、馬丁·查爾菲和錢永健分享諾貝爾化學獎。
「綠色螢光蛋白是當代科學和醫學領域最重要的工具之一，它從顯微水平上照亮了生命。」
在獲得了諾貝爾化學獎之前，下村修只是一個默默無聞的科學家。52歲還只是個博士後，不但沒有什麼地位和知名度，似乎也沒有什麼特別的天分更不必說多麼深遠的眼光，尤其不懂包裝和推銷自己。
就是在科學界，他也不是一個什麼人物。下村修1974年首次純化GFP的文章引用才169次，這在生物領域只是個零頭。都是獲得今年諾貝爾化學獎的文章，查爾菲1994年在《科學》上發表的文章就被引用了3349次。
在公眾的眼裡，下村修可能就顯得呆傻有餘靈光不足。如果不給他這個諾貝爾化學獎，這個日裔美國老者可能很快就和曾和他一起發現GFP後默然離世的恩師約翰森一樣，很快被人徹底遺忘掉。
二戰後，本來學醫的下村修於長崎醫科大學完成了本科學業，之後想進入名古屋大學繼續深造，於是前往該校拜訪一名教授。不巧當時對方外出，因此他見到了該校另一名教授平田義正，並最終選擇進入了平田的研究室。
平田交給下村修一項任務，讓他找出海螢被碾碎放在水裡仍能發光的原因。由於海螢螢光素遇到氧氣後很快就會被分解，因此這項工作難度極大，包括該領域的權威——普林斯頓大學的哈維教授努力了很多年仍未取得成功。面對這一難題，平田顯然不看好他能取得突破。
然而第二年，卻因為一次意外有了突破。
下村修在寒夜回家前將少量螢光素放入盛有濃鹽酸的試管後，竟習慣性地光掉了取暖爐，得以從海螢體內提取一種蛋白質，發光亮度比海螢本身強3.7萬倍。
因為這項發現，下村修不僅被名古屋大學破例授予博士學位，晉升助理教授，還引起美國普林斯頓大學學者弗蘭克·詹森的強烈興趣。
▲綠色螢光蛋白。
1960年，在詹森的邀請下，下村修前往美國。
1962年，下村修從十萬隻小水母中純化出5毫克發光蛋白。同時被分離出來的還有另一種「綠蛋白」，在紫外光的照耀下會發出綠色螢光。下村修和詹森發表論文，宣告發現綠色螢光蛋白，這個蛋白後來的「綠色螢光蛋白」。
1979年，下村修闡明綠色螢光蛋白發光部分的化學構造。但他當時認為這項發現沒多大實際應用價值。
1992年，格拉斯·普拉舍（Douglas Prasher,1951-）成功地從多管水母的DNA中分離出了GFP基因，並對其進行了複製與測序，為GFP在異源生物體中的表達奠定了重要的基礎。但普拉舍未能獲得後續的研究經費支持，遺憾地離開了科研領域，但他在離開科研領域前將GFP質粒贈予了馬丁·查爾菲和錢永健。
1994年，Science雜誌以封面文章形式刊登了馬丁·查爾菲 (Martin Chalfie,1947-) 的論文，成功的在線蟲體內表達了GFP，這篇不足兩頁的論文標誌著科學家們打開了用GFP對活細胞進行示蹤研究的大門。
▲Science封面報導表達GFP的線蟲。
1993年，錢永健（Roger Yonchien Tsien,1952-2016）開始採用隨機誘變的方式來改組GFP基因，進而篩選出激發峰和螢光強度等都得到優化的GFP衍生物。錢永健團隊先後改造出增強型綠色螢光蛋白，以及青色、黃色、紅色等螢光蛋白。
▲多種顏色螢光的大腸桿菌組成的「錢氏實驗室」字樣。
很多科學家都參與了綠色螢光蛋白的研究開發競爭，也做出了許多原創性的貢獻。但是最重要的有三個人，下村修（裡程碑性地發現了GFP），馬丁·查爾菲（開創性的將GFP用于于異源動物體內表達），錢永健（對GFP的開發和改進，大大加速了GFP的應用）。
之後的十幾年中，科學家發明了把生成GFP的基因植入需觀察的細胞DNA中並使其發光的方法。以此為標記，在細胞存活的狀態下對蛋白質及細胞機能進行觀察得以實現，GFP成為了生物學、醫學、新藥研製等領域不可或缺的工具。
下村修1928年出生在京都府福知山市。幼年曾在中國東北、大阪等地生活，後來遷往長崎縣諫早市。1945年16歲時，經歷了長崎原子彈爆炸，他曾數周失明。因而除研究之外，在諾貝爾獎頒獎紀念演講等場合，下村修還多次提及戰時的「勤勞動員」和核爆經歷，強烈呼籲廢除核武器。
編輯：郝夢夷
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