那只发光的水母

　　水母是一种古老的生物，大多数水母具有漂亮的外形和优雅的泳姿，极具观赏性，然而真正吸引人的还是水母那诱人的荧光。水母为什么会发光，因为研究水母发光原理的日本学者下村修和美国学者马丁·查尔菲、钱永健为什么会获得诺贝尔化学奖，这里面有多少因缘际会，又有多少唏嘘感叹！
　　20世纪后期，以绿色荧光蛋白(GFP)为代表的一系列生物荧光标记蛋白的发现与应用，为生物学的大发展提供了一种全新的工具。自此之后，科学家们能够很方便地观察到活细胞的细微结构和生理过程，之前难以观察及研究的例如胚胎的发育过程、癌细胞的扩散方式等，如今变得轻而易举。
　　对于有些研究来说，荧光蛋白的作用可以形容为＂起死回生＂，原来有些方法，需要把生物变成死物才能研究一些现象和过程，而荧光蛋白为主要支柱之一的现代成像技术，使科学家在活的细胞中观察和研究这些过程，使一部分＂死物学＂变成＂生物学＂。
　　绿色萤光蛋白（GFP）的发现和应用是生命科学革命性的里程碑，因为以GFP和其他荧光蛋白为基础的现代分子成像技术，成为了生物医药科研中不可缺少的工具，被誉为二十一世纪的显微镜，彻底改变了人类对疾病的认知过程。
　　正因为GFP家族如此巨大地改变了生命科学的研究进程，瑞典皇家科学院将2008年的诺贝尔化学奖授予对GFP的发现、表达和开发做出了杰出贡献的三位科学家：下村修(Osamu Shimomura,1928-)、马丁·查尔菲(Martin Chalfie,1947-)和钱永健(Roger Yonchien Tsien,1952-2016)。日本科学家下村修当时任职于美国Woods Hole海洋生物学实验室（MBL）、美国科学家马丁·查尔菲任职于哥伦比亚大学、美籍华裔科学家钱永健任职于加州大学圣迭戈分校。下村修首次从Aequorea victoria中分离出GFP。他发现该蛋白在紫外线下会发出明亮的绿光。 马丁·查尔菲证明了GFP作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色。钱永健的主要贡献在于让人们理解了GFP发出荧光的机制。同时，他拓展出绿色之外的可用于标记的其他颜色，从而使科学家能够对各种蛋白和细胞施以不同的色彩。这一切，令在同一时间跟踪多个不同的生物学过程成为现实。 实际上，从绿色荧光蛋白的发现到荧光蛋白标记法的发明应用，过程相当复杂。可以说，如果没有众多科学家接力，GFP的火把就不会成功穿越间隔在发现与发明之间漫长的＂黑暗＂，荧光蛋白标记法就不可能获得普及。
　　2008年的诺贝尔化学奖也可以说是遗憾最大的一次诺奖。奖项授予了从水母中提取荧光蛋白的发现和应用有突出贡献的三位科学家，而从水母中提取蛋白质荧光剂的第一人道格拉斯·普拉舍博士（DouglasPrasher）却与诺奖失之交臂。
　　从1980年代初，在将近三年的时间里，普拉舍从约7万只水母中希望提纯GFP基因，他经历了无数次的尝试和失败之后终于提取了完整的GFP基因。但他却是不幸运的，实验耗尽了所有的研究经费，争取长期教职的面试没有通过，他的研究也没人看好，后续的研究经费没有着落。最终普拉舍选择了放弃，但是仍然无私地把自己研究GFP基因的成果，邮寄给了两位对他的研究保持关注的研究者——哥伦比亚大学的生物学家马丁·查尔菲和加州大学圣地亚哥分校的钱永健教授。十七年后，两位教授基于他的发现培养出了蛋白质荧光剂的各种应用场景——比如去观察癌症细胞中蛋白质的变化，或者小白鼠在走出迷宫时的大脑神经变化——并因此获得诺贝尔化学奖。而普拉舍却沦落到在美国乡下的一个汽车4S店开接送班车的地步，挣着最低工资。有人可能会说，普拉舍放弃早了，也可能会说，他对GFP基因的分享太无私了。但是不能否认，他提纯的基因，是马丁和钱永健教授研究的基础，而诺奖并没能记下普拉舍的贡献。
　　2008 年 12 月，道格拉斯·普拉舍跟汽车店请了一周的假，去参加在斯德哥尔摩举办的诺贝尔颁奖典礼。这是他和妻子吉娜多年来第一次度假。颁奖礼当天，他穿上了一套租来的、所有男性参会者都要穿的燕尾服，还有一双从亨茨维尔商店借的皮鞋。如果没有马丁·查尔菲和钱永健的资助，普拉舍的诺贝尔之行不可能实现。这两位不仅邀请了普拉舍和其妻子，还为他们的机票和酒店买了单。
　　如果命运有那么一点点不同，普拉舍可能就不会作为客人来参加典礼，而是作为一名获奖者了。20多年前，在马赛诸塞州伍兹霍尔海洋研究所，不是别人正是普拉舍克隆了GFP基因。那是他还是一名分子生物学家。这一重大进展，是使得GFP得以在水母之外的生物体中表达、并且作为示踪剂的第一步。普拉舍曾设计过一个实验，观察GFP基因是否能使转基因细菌发光，但因为经费等原因没能将此实验实施。1992年，当他准备离开伍兹霍尔，寻找一份新工作的时候，他把基因给了当时的同事查尔菲和钱永健。他们继续了他的研究，并使GFP及其异构体成为了强大的研究工具——一项价值数百万美元的产业由此建立起来。
　　如果GFP从一个不起眼的蛋白质转变为生物学的北极星是科学史上一个典型的成功故事，那么普拉舍从伍兹霍尔到丰田汽车店的人生旅程就是一个令人遗憾的失败。他的消失让我们得以一窥现代科学研究中，究竟什么才能让我们蓬勃发展——导师、人际关系和获得经费的能力，有时与天赋和智力同等重要。这其中少不了运气。
　　在科学领域探索，就和行走在人生的道路上一样，微小的潜在变量可以导致截然不同的结果。DNA序列中的一个错位碱基就可以决定一个人是健康还是患病。指向成功或失败的道路，很多时候仅有毫发之差。