1988 年 10 月,70 岁的格特鲁德·贝尔·埃利恩(Gertrude Belle Elion)接到了一通来自斯德哥尔摩的电话。
这一年的诺贝尔生理学或医学奖,被授予埃利恩、乔治·希钦斯(George Hitchings)和詹姆斯·布莱克(James Black),表彰他们「发现了药物治疗的重要原理」。
图源:诺奖官网
这个获奖理由很特别,诺贝尔委员会没有把奖颁给某一种具体药物。因为埃利恩一生参与研发和推动的药物,横跨了白血病、器官移植、痛风、寄生虫感染和病毒感染等完全不同的领域。
更特别的是,这位站到药物研究最高领奖台上的科学家,从未获得正式的博士学位。
15 岁,她第一次知道疾病意味着什么
1918 年,埃利恩出生于纽约。
她从小成绩很好,却没有很早确定自己未来一定要成为科学家。真正改变她人生方向的,是 15 岁那年,她的外祖父因胃癌去世。同年,她进入亨特学院(Hunter College)学习化学。这背后还有一个很现实的原因。
1929 年,经济大萧条重创了她的家庭,父亲的投资几乎全部损失。幸好亨特学院当时免收学费,否则以她家里的经济状况,她未必能够有机会继续接受高等教育。
4 年后,19 岁的埃利恩以优异成绩毕业。
埃利恩从亨特学院毕业时的照片。图源:诺奖官方专题
当时美国仍处在大萧条余波中,研究职位本就稀少,而年轻女性面临的门槛更高。另一方面,由于家庭无力承担研究生费用,她只能申请奖学金、助教岗位和其他资助机会。而在当时的大萧条环境下,奖学金通常不会授予女性。
后来美国化学学会的资料提到,她经历了足足 15 次研究生资助申请失败。一些实验室甚至明确告诉她,不愿雇用年轻女性,因为女性会让男性研究人员「分心」。
埃利恩后来回忆:「在我开始敲那些门以前,我甚至不知道那些门原来是关着的。」
她想做的事情其实很简单:进入实验室,但她所面临的阻碍却是她自己的性别……
埃利恩别无他法,只能另谋生路,但在这期间她却始终没有放弃进入实验室。
终于,有一位化学家愿意给她机会,而条件是——没有工资。埃利恩还是去了,因为在此时最重要的已经不是工资了,而是是否能进入实验室。
一年多后,她才开始获得每周 20 美元左右的薪水。凭借攒下的钱,她得以进入纽约大学攻读化学硕士。白天工作,晚上和周末学习、做实验。
1941 年,她拿到了硕士学位。
战争,意外给她打开了实验室的门
第二次世界大战爆发后,大批男性进入军队,美国工业界开始缺少化学专业人员。此前不愿意招聘女性的实验室,也不得不开始接纳女性。
埃利恩终于得到工业实验室的工作,但她最开始做的,离「改变医学」还很远。她曾经在食品公司做质量控制,测泡菜的酸度、检查食品颜色,重复完成各种检测。后来她离开,并不是因为觉得这些工作不够体面。而是因为:
她觉得自己已经学不到新的东西了。
几经辗转,1944 年,26 岁的埃利恩进入 Burroughs Wellcome 公司。在那里,她遇到了自己科研生涯中最重要的合作者之一——乔治·希钦斯。
格特鲁德·埃利恩博士和乔治·希钦斯博士的照片。图源:Wikipedia Commons
希钦斯正在尝试一种在当时并不常见的药物研发思路。在他们看来,与其拿出大量化合物,一个个试试看哪个有效,不如先问:
正常细胞、癌细胞、细菌和寄生虫,在生化过程上究竟有哪些差异?
如果能够找到差异,是否就能有目的地制造一种化合物,专门破坏疾病依赖的过程?这套思路后来被视为现代「合理药物设计」理念的重要先声。
而希钦斯交给埃利恩重点研究的,是一种生命最基础的物质:嘌呤。
如果只看科研成果,埃利恩之后几十年的履历甚至有些夸张。她和希钦斯尝试先研究正常细胞、癌细胞和病原体之间的生化差异,再寻找能够利用这些差异的药物。
沿着这条路线,他们研究嘌呤代谢,推动了 6-巯基嘌呤(6-MP)等抗白血病药物的发展;相关研究又延伸出免疫抑制剂硫唑嘌呤,成为早期器官移植的重要药物之一;此后还涉及痛风、寄生虫和细菌感染治疗。
1961 年埃利恩、Hitchings、Roy Calne、Joseph Murray 与移植实验犬的合影。图源:诺奖官方专题
晚年,她所在团队又参与推动了抗病毒药阿昔洛韦的开发。阿昔洛韦最巧妙的地方在于,它能够利用疱疹病毒感染细胞后产生的病毒酶优先完成激活,从而更有选择性地抑制病毒 DNA 复制。
白血病、器官移植、痛风、病毒感染,看起来毫不相关。但这些工作的核心思想是一致的:找到疾病和正常生命之间的不同,再把那个不同变成药物可以利用的弱点。
这也是后来诺贝尔奖所说的「药物治疗的重要原理」。
埃利恩并不是不想读博士。
进入 Burroughs Wellcome 以后,她曾经一边工作,一边在布鲁克林理工学院修读博士课程。白天做实验,晚上上课,但后来学校告诉她,如果想继续获得博士学位,就必须辞掉工作,转为全日制学生。
摆在她面前的是两个选择:继续攻读博士,或者留在正在迅速展开的研究中,埃利恩最终选择了实验室。
44 年后,斯德哥尔摩给出了答案
从 1944 年进入 Burroughs Wellcome,到 1988 年获得诺贝尔奖,整整 44 年。
诺贝尔委员会没有因为 6-M、硫唑嘌呤,亦或是阿昔洛韦而单独奖励埃利恩和希钦斯。他们给出的获奖理由是:「发现了药物治疗的重要原理。」
这句话可能比任何一种药名都更准确地概括了他们的贡献。
癌症、器官移植、痛风、寄生虫、细菌、病毒——这些看起来完全不同的疾病,在他们的研究中始终围绕着同一个问题:疾病和正常生命之间,到底哪里不一样?
—— 找到那个不同,再把它变成药物可以利用的弱点。
今天的靶向治疗、结构导向药物设计和计算机辅助药物研发,已经远远超过了埃利恩所处时代的技术水平。
但那个最核心的思想却并不陌生:先理解疾病,再寻找它的弱点。埃利恩真正留下来的,并不只是几种药。她参与推动的,是一种更加理性地寻找药物的方法。
纵观埃利恩的人生,我们可以发现,真正限制过她的,从来不是「学历」,而是那些曾经认为:
女人不应该进入实验室的规则;没有正规博士训练就不能成为顶尖科学家的规则;一个人的科研能力必须首先由头衔证明的规则。
埃利恩并没有主动去做一个「打破规则的英雄」,她只是一次又一次选择了自己真正想做的事情。
没有钱读研究生,就先工作。
没有实验室愿意收女性,就接受无薪职位。
博士和研究必须二选一,就留下来继续研究。
而当机会终于来到她面前,她证明了那扇门原本就不应该因为她是女性而关闭。
1999 年,格特鲁德·贝尔·埃利恩去世,享年 81 岁。
埃利恩晚年正式肖像。图源:Wikipedia Commons
她没有正式博士学位,但她获得了数个荣誉博士,还获得了诺贝尔奖、美国国家科学奖章,也最终进入美国国家科学院。
从那个到处敲门,却被告知「实验室不适合女人」的 19 岁女孩,到几十年后站在世界科学最高领奖台上的老人,她的一生大概比任何口号都更能说明一件事:
真正能够定义一个科学家的,最终不是性别,也不是写在名字后面的几个字母,而是她提出过什么问题,又真正解决了什么问题。
参考资料:
1.Elion GB. Autobiography of Gertrude B. Elion, The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1988. The Oncologist. 2006;11(9):966–968. DOI: 10.1634/theoncologist. 11-9-966.
2.The Nobel Prize. Gertrude B. Elion – Facts. NobelPrize.org.
3.The Nobel Prize. Gertrude Elion – Women Who Changed Science. NobelPrize.org.
4.American Chemical Society. Gertrude Elion (1918–1999).
5.Science History Institute. GeorgeHitchings andGertrude Elion.
6.Elion GB. The purinepath to chemotherapy. Science. 1989;244(4900):41–47. DOI: 10.1126/science. 2649979. PMID: 2649979.
7.Burchenal JH, Murphy ML, Ellison RR, et al. Clinical Evaluation of a New Antimetabolite, 6-Mercaptopurine, in the Treatment ofLeukemia andAllied Diseases. Blood. 1953;8(11):965–999. PMID: 13105700.
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9.Elion GB, Furman PA, Fyfe JA, de Miranda P, Beauchamp L, Schaeffer HJ. Selectivity of action of an antiherpetic agent, 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guanine. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 1977;74(12):5716–5720. DOI: 10.1073/pnas. 74.12.5716. PMID: 202961.
10.Elion GB. Mechanism of action and selectivity of acyclovir. American Journal of Medicine. 1982;73(1A):7–13. DOI: 10.1016/0002-9343(82)90055-9. PMID: 6285736.
题图来源:图虫创意

