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研究:只需几滴血,能提前30年预测阿尔兹海默症

2019-03-20 08:48:42  来源:北京青年报
  

  接下来,就是顺理成章地沿着甘油酯作为缓冲剂这一方向继续研究。最终,田中小组研制的激光质谱仪,可以在不破坏分子量为35000的蛋白质的情况下,使其离子化,甚至可以测出质量数超过10万的离子。

  因此,田中耕一无法坦然地接受鲜花与掌声。研究动机是公司委派的任务,研究成果的发现是由于化学专业知识的缺乏,误用了化学试剂,也没有什么天才的直觉,只是因为舍不得扔才会去测量失败的样品。他甚至也无法解释清楚为什么甘油酯就是那个最合适的缓冲剂。

  “之前的诺贝尔奖得主,至少日本的诺贝尔奖获得者们不是大学的名誉教授就是著名作家,无论哪一位都有极高的社会地位。我只是一名靠工薪吃饭的技术人员,既没有特别聪明的头脑,专业知识也很有限,不过踏踏实实埋头苦干的结果使我遇到了一个机会,一个取得重大发现的机会。”“我没有做什么值得获奖的事。”

  对此,尽管诺贝尔奖评选委员给出了强有力的回复:“诺贝尔奖是用来奖励那些率先提出改变人类思维方式的原创性成果,你的得奖是慎重、公平公正的决定。”田中耕一依旧无法消除心中的违和感。

  他苦不堪言,却又无法诉说自己的烦恼,人们热烈地讨论着“工薪族的传奇”,却没人有兴趣听他说说正经的科学话题。连日的采访和演讲令他疲惫不堪。直到当年12月,在斯德哥尔摩召开的诺贝尔奖授奖仪式结束,田中耕一才得以喘一口气。

  他回到了老家富山县富山市,登上了家附近的一座山头,那里可以一览富山市的风景,从小时候起,每当生活中碰壁,他都会到这里思考人生转换心情,这次也不例外。“我究竟是谁?为什么是我呢?我做了什么了不起的事吗?”微风拂过,田中耕一期待故乡的风景可以给自己一个满意的答案。

  “几千遍几万遍地重复着这样的工作,我很喜欢”

  1959年8月3日,田中耕一出生于日本富山县富山市。与繁华的东京大阪相比,面朝日本海、远眺立山的富山市算得上是标准的乡下,民风淳朴,每到冬日便会大雪封路。优美的自然风光令田中自小就对大自然充满了好奇心和亲近感。

  田中家是普通的个体营业户。父亲田中光利是锉锯的工匠,开着一家销售新木工工具的商店,为了养活一家六口每日默默努力工作。母亲是家庭主妇,也帮助父亲操持店里的杂务,性格十分要强。每逢年末繁忙,小耕一就要与两个哥哥分工,帮忙看店、打扫卫生或整理仓库。在这样环境下成长起来的耕一坚韧不拔,踏实肯干。对于他日后的工作“工程师”而言,这是最为珍贵的品质之一。

  受父亲工作的影响,田中耕一从小就是个喜欢动手制作各种各样东西的孩子,十岁时就组装了第一台收音机,塑料组合模型更是不知拼装过多少。只要被带进商店,就会倾囊掏出自己的全部零花钱买各种组装材料和工具。

  而学校老师的教导进一步培养了他的动手能力和独立思考的精神。田中的小学班主任泽柿教诚化学专业出身,经常用一整天教孩子们实验课。田中自那时起就喜欢上了做实验,他观察力惊人,乐于独立思考,“只要自己动过手,实验结果就会立刻出现在自己眼前,没有比这更愉快的事了”。这种喜爱一直持续到了工作中。他不拘泥于标准答案,总是尝试做一些与课本内容不同的实验,自由地发挥着自己的想象力。

  1978年,田中耕一顺利地通过了东北大学的入学考试。然而幸福却在此刻戛然而止。东北大学要求在入学时必须携带户口本的复印件,以此为契机,田中才知道,原来自己不是父母的亲生孩子,而是父亲哥哥的孩子。这件事给他带来了巨大的冲击,第二年,他因为没有拿到足够的德语学分而留级,性格上也越发不愿与人交流,被同学们冠上了“怪人”的名号。这种“社交恐惧症”直到工作以后才慢慢好转。

  参加工作后的田中耕一是快乐而满足的。尽管没有被分配到他最想去的医用事业部,但在中央研究所从事的是他最喜欢的实验工作。不仅如此,作为工程师,他还参与了从基础开发到产品实验,甚至销售和组装的全部过程。

  由于对工作过分投入,田中耕一连升迁也顾不上了。自从从前辈处得知如果进入了管理层,就不能再从事自己喜欢的一线实验工作,他就对晋升失去了积极性。

  “每天把各种物质混合在一起,准备好待分析的样品后放入仪器里,接通高压电让激光工作起来。记录测定仪的‘示波器’上显示的数据。几千遍几万遍地重复着这样的工作,我很喜欢,乐此不疲。”

  但获得诺贝尔化学奖之后,已经不可能过与之前相同的生活了,工程师田中耕一摇身一变成了研究所所长、客座教授、荣誉博士。生活离他的初心似乎越来越远。“这些虚名真的是我想要的吗?我真正想做的究竟是什么?”田中扪心自问。

  答案似乎非常简单。2003年4月后,他决定回到自己真正的战场,最喜爱的地方——实验室,继续生物高分子的研究,这次,要做出让自己也能心服口服的研究成果。彻底远离媒体的喧嚣和大众的过度关注,田中耕一的身影消失在了岛津制作所的实验室中。没想到,这一消失就是十六年。

  他的坚持,再次引发了奇迹

  2018年1月31日,著名权威科学杂志《自然》刊登了田中耕一及其团队的研究论文《阿尔兹海默症的高性能血浆β-淀粉样蛋白标志物》,田中才借此重新回到人们的视野,并给世界带来了新的冲击——仅凭几滴血液就能在发病30年前捕捉到阿尔兹海默症的前兆。

  阿尔兹海默症俗称老年痴呆症,其发病机理至今仍没有完全确定,科学家们还在为各种假说争论不休,治愈更是无从谈起。但田中耕一的研究成果,使得阿尔兹海默症的早期干预成为可能。

  早在2003年4月,庆祝获得诺贝尔化学奖的演讲会上,田中耕一就曾宣言,今后会把研究重心放在开发有益于人们的便捷又便宜的诊断仪器上,研究把痛苦降到最低点的诊断方法。十六年来,他都致力于研究人体中重要的生物高分子,分析各类糖锁以及与顽疾相关的蛋白质。而通过观察血液中特定蛋白质的数量变化异常,来实现阿尔兹海默症的早期发现,是他的研究课题之一。

  在医学界中其实早有定论:通过血液检查诊断出阿尔兹海默症是行不通的。与阿尔兹海默症相关的蛋白质被称为β-淀粉样蛋白(amyloid β),这种蛋白质在脑中堆积,伤害神经细胞,是阿尔兹海默症的病因。但血液中的β-淀粉样蛋白的数量本身会随着当天的身体情况变化而增减,因此无法通过其数量的增加判断是否会发病。

  研究一开始就进行得相当不顺利,每当参加学术界的各种讨论会和讲座时被问起进展,田中耕一就只能以沉默相对,心中却压力倍增。但“放弃”二字从来都不存在于他的字典里。

  彼时,作为获得诺贝尔化学奖的奖励,田中耕一在岛津制作所内部拥有了一间属于自己的研究机构——田中耕一纪念质量分析研究所。通过参加各类学会、研讨会,他发掘了20多个才能无处施展的年轻人,雇佣他们到自己的研究所工作。

  其中,年轻的金子直树被田中任命负责分析与阿尔兹海默症相关的β-淀粉样蛋白。他的工作极其困难。血液中包含一万种以上的蛋白质,光是将其中数量稀少的β-淀粉样蛋白抽取出来就是几乎不可能的。金子在尝试的就是制作使其成为可能的特殊溶液。

  而田中耕一教导他的方法很简单:在现场埋头苦干,在实验中不断尝试。失败了也无妨,完全没有成功的迹象也好,就是在不断的错误中继续尝试,尽情挑战。

  同样有些沉默寡言的金子直树从此一头扎进了实验室。每天将大约50种化学物质变换比例调和在一起,试验其与β-淀粉样蛋白的相性。这样的组合尝试进行了几万次。最多的时候,一天持续试验了130次。两年后,命运的女神再次向田中和他的团队露出了微笑。金子终于成功提取出了β-淀粉样蛋白。与此同时提取出的,还有田中也无法识别的副产物,一种未知的蛋白质。

【责任编辑:赖锋】
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