撰文 | 小甜點
責編 | 十一月
詹裕農(Yuh Nung Jan)和葉公杼(Lily Jan)夫妻兩均為美國科學院院士。他們一起畢業於臺灣大學物理系,本科畢業一年後,一起赴加州理工學院攻讀碩士和博士,在博士導師Max Delbruck的指導下,他們轉向了生物學研究。博士畢業後,夫妻二人一起在哈佛大學及加州理工學院做博士後。隨後,擔任加拿大舊金山校區的生理系教授。該夫妻兩對鉀離子通道的分子生物學及生物物理學研究成果蜚聲國際,學生遍布全世界各地包括神經生物學家駱利群老師以及敢說敢言的科學家饒毅老師等等。
詹裕農、葉公杼夫妻二人
接受Neuron的一次採訪中,他們對自己的科學發現、科學上的偶然性以及好奇心驅動的基礎研究價值進行了總結。小編將採訪內容整理如下,揭開學術伉儷詹裕農、葉公杼科學研究以及背後的經驗與思考,以饗讀者!
科學研究需要好的「領路人」
Max Delbruck(1969年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者,從事病毒複製機制和基因結構)、Seymour Benzer(現代神經生物學之父)和Steve Kuffler(神經生物學家)是 Jan夫婦的啟發性導師,這些導師有著很大的科學好奇心並且對科學研究充滿了純粹的喜悅,他們在科學上也做出了重要的貢獻,發揮了強大的影響力,使得該領域對新來者很具有吸引力,從而保證了該領域的繁榮發展;在朋友和合作者的圈子中,這些學術界大佬是推動實驗室成員職業發展的最佳實踐的典範;學生們的成功也進一步提升了導師的領導地位;他們與家人和朋友的關係也很和睦。所以這三位導師對詹裕農和葉公杼早期的學習有著很大的影響。
開發以及使用新的科研工具
多年以來,時間也見證了很多強大的工具和新概念的誕生,這都歸功於許多敬業的學術界同事和一些巧合的機緣。開發和重新利用新的科研工具,是一種促使人們思考的方式;如果運氣好的話,一個完全出乎意料的新工具的出現可能會把夢幻般的想法「變現」。儘管對於年輕科學家來說,這是一種一廂情願的想法,因為新技術的開發和使用伴隨著大量的人力物力和財力。但是數十年來科學領域的快速發展也鼓舞了人們樂觀的看法。最後,Jan夫婦表示,是否需要自己去開發和重新利用新的科研工具去探究科學問題,需要綜合考慮。但新工具的永遠是科研領域向前巨大發展的基礎。
科學研究需要偶然性和好奇心
偶然性對於科學發現很重要,它可能會有助於提醒公眾,Jan夫婦希望科研工作者是出於好奇去發現科學的迂迴發展路徑。
Jan夫婦的科學軼事與關鍵的發現
Jan夫婦說,1980年,在加州大學舊金山分校成立實驗室後不久,一項免疫細胞化學實驗中,偶然性錯誤導致了整個實驗獲得了意想不到的結果。在這次發現中中,他們發現針對HRP的抗體是所有果蠅神經元(以及其他昆蟲中的神經元)的高度特異性標記,這一標記至今仍有用。這個幸運的錯誤導致果蠅中第一個通用神經元標記物的鑑定,也為實驗室提供了切入神經發育研究的切入點。
職業生涯中的「高光」時刻
Jan夫婦表示,首先是1978年在Steve Kuffler的實驗室裡,他們發現了促黃體生成素釋放激素 (Luteinizing hormone releasing hormone, LHRH)的肽可以對EPSP(Excitatory postsynaptic potential)產生影響,強效的LHRH激動劑可以引起強烈的緩慢去極化,LHRH拮抗劑可以阻斷晚期的遲緩EPSP。其次,在1986年,Jan夫婦和三位博士後(Diane Papazian、 Tom Schwarz以及Bruce Tempel),證明了Shaker基因編碼序列的一部分可以與電壓門控鈉通道的S4序列相匹配,從而得出了一個電壓門控鉀離子通道。最後,在1993年,他們對叫做numb的基因進行了研究,這是編碼細胞命運的調控因子。Numb是第一個被發現的決定細胞命運的不對稱決定因子(Asymmetric cell fate determinants)。在神經祖細胞不對稱分裂期間,Numb的不對稱分布允許它的兩個子細胞有不同的細胞命運。所以,當看到如此具有啟示意義和意想不到的結果時,夫妻二人感到非常振奮這也是科學研究過程中最精彩的地方。
科研領域面對的最大問題或挑戰
Jan夫婦表示,目前的科研領域遇到的一個大問題是科學家們花費了過多的時間和精力在撰寫基金和論文發表上。但是對於科學家來說,應該留出儘可能多的時間進行創造性的努力。生物醫學科學的另一個大問題是,如何以好奇心去驅動基礎研究以及使用較低模式系統或非傳統生物的方式來進行科學探究。雖然初衷都是將資源用於改善人類健康,但是仍需要繼續保持基礎科學作為推動真正突破性發現的引擎。
Jan夫婦與學生和博後合作的啟發
Jan夫婦說,多年來,很多才華橫溢的學生和博士後都從事著自己感興趣的研究方向,並在自己的科研事業中借鑑了實驗室中學習的經驗。Jan夫婦從學生和一起工作的博士後遇到的問題了解到每個人的個人風格和科研傾向,對於科研的討論和自己的興趣也會讓Jan夫婦受益匪淺。而看到學生和博士後都有著自己的成就,Jan夫婦感到很自豪和興奮。
詹裕農、葉公杼夫妻二人在70歲生日來臨前夕舉辦了一次Jan Lan Reunion/Symposium
Jan夫婦的閒暇時光
徒步旅行是Jan夫婦最喜歡的活動之一。除此之外,還包括欣賞歌劇。近年來,Jan夫婦兩人一起進行了一些令人難忘的遠足,包括去瑞士阿爾卑斯山、米爾福德步道和巴塔哥尼亞,這些地方拍攝了很多難忘的照片。
在三年前,BioArt在情人節特輯中對詹裕農、葉公杼夫婦二人的研究方向、學術歷史以及獲獎情況等進行了詳細介紹(傳奇院士夫婦詹裕農和葉公柕獲Vilcek生物醫學獎丨BioArt情人節特稿),結合本篇內容,希望為大家更全面呈現兩位科學家的人生故事!