「弃文从医」变身「准诺奖」得主,阴差阳错的人生如何柳暗花明?

无论您是一名初出茅庐的科研小萌新,还是发表 CNS(《Cell》《Nature》《Science》)如麻的顶刊收割机,都难免有这种尴尬经历:翘首以盼的诺贝尔奖终于颁布了,我们却对这位新晋诺主一无所知(茫然脸)。

苏珊·霍威茨(Susan Band Horwitz)或许就属于这类科学家。但如果您听说过癌症和化疗的话,就且听笔者向您讲述苏珊·霍威茨阴差阳错且富有传奇色彩的故事吧。故事里,您也会看到自己的人生。

苏珊·霍威茨,美国科学院院士,阿尔伯特·爱因斯坦医学院杰出教授。2019 年 4 月 2 日,因其在紫杉醇的抗癌机制方面的开创性研究,苏珊·霍威茨被授予有「小诺贝尔奖」之称的盖尔德纳国际奖。

基于苏珊·霍威茨的研究发现,该药物已被广泛用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌,造福于世人。然而苏珊·霍威与紫杉醇之间的故事却并不为众人所知。

苏珊·霍威茨

一、「历史」爱好者的「科学」奇遇

1937 年,苏珊·霍威茨出生于美国马萨诸塞州。由于在父母和亲人朋友中并没有人从事科学研究,童年的苏珊·霍威茨没有受到科学启蒙,因此也没有成为一名科学家的想法。与千千万万的普通人一样,苏珊·霍威茨在普通的学校过着普通的生活。

17 岁时,苏珊进入布林莫尔学院(Bryn Mawr College)学习,主修自己感兴趣的历史课程,对其他课程也不太了解。

然而,按照布林莫尔学院的要求,所有的学生都需要修一门与科学有关的课程。无奈之下,苏珊选择了生物学作为自己的科学科目。但在接触生物课之后,苏珊偶遇了自己的真爱。

在历史与科学的十字路口上,苏珊选择了科学并主修生物学专业,从此立志要成为一名科学家!

一转眼,苏珊已是大四年级的学生,与多毕业生一样面临找工作的压力。寒假回家期间,苏珊去波士顿四处求职,却发现仅凭生物学学士学位并不能帮她找到一份感兴趣的工作。

后来她回忆道:「我本可以在一家化妆品公司找到一份把唇膏染料涂进兔子眼睛里的工作」。

让苏珊一辈子干这样的工作,她死都不要,因此读研究生成了她唯一的选择。但在当时,大多数学校由于各种因素并不愿意招收女研究生,苏珊经受了就业与考研的迷茫与折磨。

机会悄然来临,此时位于马萨诸塞州的布兰迪斯大学(Brandeis University)恰好新开了生物化学的研究生部,并在招收研究生。在当时对女性并不友好的大环境之下,布兰迪斯大学生物化学系却聘用了两位女性科学家。

对苏珊来说,布兰迪斯大学是一个全新的、令人神往的地方。很幸运,苏珊被录取了。多年后,人们才意识到幸运的不只是苏珊,还有医学界。

二、迫于生活压力,从酶学转战药学

基于本科阶段对细菌中各种脱氢酶工作的基础与兴趣,苏珊打算继续追随 Nathan O. Kaplan 教授,进行酶动力学及其作用机制的研究。

事业与家庭,是研究生需要面临的两大人生主题。苏珊再次锦鲤附体,在研究生一年级的时候遇到了她的丈夫,并在博士毕业前一个月生下了一对双胞胎儿子,家庭、事业双丰收,可谓人生赢家。

按剧情发展,苏珊博士毕业后本应该继续从事酶学相关的博士后研究工作,然而生活并不能按想象中去发展。一边照顾孩子,一边继续从事高强度的博士后研究对一位母亲来说并不是一件简单的事儿。

在家庭和事业之间,总是需要妥协和平衡。

最终经导师介绍,苏珊在塔夫茨医学院药学系 Maurice Friedkin 博士实验室谋得一份较为轻松的兼职博后工作。在实验室,苏珊每周只需要工作三天,但作为交换,她需要给牙科专业的学生上一门自己几乎从未接触过的药理学课程。

尽管苏珊对药理学方面的知识涉足不多,但是她可以在药理学的不同方向中选择一个进行授课。抗肿瘤药物与自己所学的生物化学专业最为接近,由此,苏珊开展了小分子抗肿瘤药物相关的研究工作。

三、一封国家癌症研究所的来信

1965 年,苏珊离开塔夫茨大学进入埃默里大学继续做兼职博后工作,两年后与她的丈夫到纽约的爱因斯坦医学院继续从事小分子药物的研究。

1976 年的一天,苏珊收到了一封来自国家癌症研究所的来信,询问她是否有兴趣研究紫杉醇的作用机制,而这封信改变了她的一生。

「坦率地说,在之前我从来没有听说过这个药物,对它也一无所知,只看过一篇关于它的文章」苏珊在后来的采访中说。

紫杉醇是从太平洋紫杉的树皮中分离得到的,苏珊对它独特的分子结构十分着迷,而自己也具备研究紫杉醇生物学功能的能力。

所以,她对自己说:「Let’s try it」。

苏珊与紫杉醇的分子结构

此时,有一个研究生正好在思考新的课题,于是,苏珊向国家癌症研究所要了 10 毫克紫杉醇进行试验性研究。经研究发现,紫杉醇可与 HeLa 细胞的细胞骨架上的微管蛋白相互作用使其更加稳定,从而抑制细胞正常的有丝分裂,并最终导致细胞死亡。

科学的进步离不开敏锐的洞察能力,苏珊确定紫杉醇可作为一种新型药物的原型,这是抗癌药物研发进程中的历史性一页,于苏珊个人而言,也是浓墨重彩的一笔。

由于当时的社会对这个药物的兴趣并不大,尽管苏珊有研究经费的支持,但缺乏有机化学方面专业知识的支持,制药公司并不愿伸出援手。作为高度疏水的分子,紫杉醇并不能直接溶解在生理盐水中给病人服用。

后来,苏珊与同事 Hayley McDaid 合作,将紫杉醇与一种新的抗肿瘤药物结合起来,达到了珠联璧合的效果,并在动物实验中取得理想结果。

随着作用机制的进一步研究,紫杉醇的潜力被挖掘开来,已经成为了乳腺癌、卵巢癌和肺癌等癌症治疗中最常用的化疗药物之一,拯救了无数人的生命。除癌症外,紫杉醇现在也被用作冠状动脉支架,以防止再狭窄。

四、探索永无止境,科学总有新问题

化学药物在使用初期可有效杀死癌细胞,然而长期使用会导致癌细胞产生耐药性,从而限制了药物的疗效。面对新的科学问题,苏珊上下求索,继续探索不同的研究方向,包括 p-糖蛋白的作用、ATP 外排泵以及微管蛋白的突变对耐药产生的影响等。

「对靶标蛋白的研究是理解小分子与靶标之间的相互作用的必修课程。」

苏珊发现微管蛋白在细胞内有多种不同的存在形式。

「这些不同形式的紫杉醇存在的生物学意义是什么?微管蛋白中为什么会有多种翻译后修饰? 紫杉醇是否与所有的微管蛋白都相互作用呢?」

一系列问题如鼓槌般敲击着神经,刺激着苏珊不断去寻求答案。科研路漫漫,问题的解决绝非一日之功。苏珊为实验室营造了轻松、易于激发灵感的良好环境,使实验室能够保持高质量的研究工作,一系列荣誉也接踵而至。

五、人生没有意外,阴差阳错才是常态

中国近代「力学之父」钱伟长学的是历史,近代作家鲁迅在日本学的是医学,日本推理小说作家东野圭吾大学是电气工程专业,类似的事例不胜枚举。

电影《阿甘正传》告诉我们,生活就像盒子里的巧克力,我们永远不知道下一块是什么。人生充满了惊喜和不确定性,当我们爱而不得时,当我们被动放弃时,不要悲伤,转角也许便是柳暗花明。

人生像是一条河,难免面临改道,忽而向东,忽而向西,但终究曲折流向远方。我们要做的是保持年轻,永远热泪盈眶。苏珊的人生如此,我们亦是如此。