根據(jù)《紐約時報》報道,著名生物學(xué)家戴維·巴爾的摩(David Baltimore)博士于9月6日在位于馬薩諸塞州伍茲霍爾(Woods Hole)的家中逝世,享年87歲。他的妻子黃詩厚(Alice Huang)博士表示,Baltimore死于多種癌癥的并發(fā)癥。
Baltimore博士的一生在分子生物學(xué)、癌癥學(xué)、免疫學(xué)與公共科學(xué)政策等前沿領(lǐng)域留下了寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)。年僅32歲時,Baltimore博士就發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶。他的發(fā)現(xiàn)首次提出了從RNA到DNA的遺傳信息流動方向,顛覆了當(dāng)時的中心法則,開啟了病毒學(xué)、癌癥研究的新篇章。因這一成就,Baltimore博士在37歲時便摘得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
摘得諾獎后,Baltimore博士又在癌癥機制、免疫系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等領(lǐng)域取得了大量開創(chuàng)性成果,例如打開了酪氨酸激酶研究的大門,推動了抗腫瘤藥物的研發(fā)。此外,Baltimore博士還是艾滋病研究的早期倡導(dǎo)者。
Baltimore博士在教育方面也有著卓越貢獻。他先后擔(dān)任了洛克菲勒大學(xué)和加州理工學(xué)院的校長,并培養(yǎng)出大量優(yōu)秀的科研人才。例如,2021年因發(fā)現(xiàn)微RNA(microRNA)及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中作用而摘得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的Victor Ambros,就曾在Baltimore博士實驗室獲得博士學(xué)位。在這篇文章中,我們將回顧Baltimore博士令人欽佩的科學(xué)人生。
▲David Baltimore博士(圖片來源:參考資料[1],Nobel Foundation archive)
從曼哈頓走出的天才少年
1938年3月7日,Baltimore出生于紐約曼哈頓。二年級時,他跟隨父母搬到了紐約州長島的Great Neck鎮(zhèn)。從小時候起,Baltimore就是人們口中的“學(xué)霸”——或許還有點愛炫耀的調(diào)皮。高中時,他在寫數(shù)學(xué)作業(yè)時曾經(jīng)只寫答案,因為所有計算過程他都可以在心中算出。
高中三年級時,Baltimore的母親安排他去緬因州的一個遺傳性研究實驗室度過了一個暑假。正是在這段經(jīng)歷中,Baltimore對科學(xué)的熱情被徹底激發(fā)了。
Baltimore的大學(xué)時期,分子生物學(xué)正處于飛速發(fā)展的黎明階段,DNA與RNA的關(guān)系成為核心科學(xué)問題。Baltimore意識到,他也有機會在這一場科學(xué)變革中作出貢獻,于是選擇投身于這一未知領(lǐng)域。本科畢業(yè)后,他前往洛克菲勒大學(xué)開展動物病毒學(xué)的博士研究。1963年,Baltimore僅用兩年就獲得了博士學(xué)位,他開創(chuàng)了研究動物細胞中病毒的方法,博士期間的工作立即引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
兩年后,Baltimore博士加入了圣地亞哥的索爾克生物研究所繼續(xù)他的研究。正是在這里,他遇到了他的終身伴侶,在同一年來到索爾克生物研究所的黃詩厚博士。而當(dāng)Baltimore博士在1968年成為麻省理工學(xué)院(MIT)的助理教授時,一場由他掀起的科學(xué)革命即將到來。
顛覆“中心法則”:逆轉(zhuǎn)錄酶的歷史性發(fā)現(xiàn)
早在20世紀(jì)初,病毒學(xué)家Peyton Rous在研究雞的肉瘤時就已證實病毒能夠引發(fā)腫瘤。到了20世紀(jì)50年代,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在某些情況下,病毒還能在其他動物,如小鼠中引發(fā)白血病或其他腫瘤。相關(guān)實驗室研究也表明,病毒能夠誘導(dǎo)正常細胞的生長特性朝腫瘤轉(zhuǎn)變。而病毒學(xué)家Renato Dulbecco在該領(lǐng)域做出了一個關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)——他確認病毒(包括DNA病毒和RNA病毒)的遺傳物質(zhì)會出現(xiàn)在轉(zhuǎn)變后的腫瘤遺傳物質(zhì)中。這也表明細胞可以獲得病毒的遺傳信息,并因此改變生長特性。但病毒是如何做到這一點的呢?
Baltimore博士對這一問題也非常感興趣,但當(dāng)時科學(xué)界普遍認為自然界中的信息傳遞只發(fā)生在DNA到RNA之間,而不能反向進行。因此,DNA病毒的整合過程可以被接受,但大家很難理解RNA病毒的遺傳信息是如何成為腫瘤細胞遺傳物質(zhì)一部分的。
1970年, Baltimore博士取得了改變分子生物學(xué)歷史的發(fā)現(xiàn)。他與威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的另一名研究者Howard Temin博士幾乎同時發(fā)現(xiàn)了一種此前從未被證實的酶——逆轉(zhuǎn)錄酶(reverse transcriptase)。這種酶能將RNA病毒的遺傳信息“逆轉(zhuǎn)錄”為DNA,并整合到宿主基因組中。這一過程直接挑戰(zhàn)了Francis Crick提出的“中心法則”,揭示了遺傳信息可以逆向流動。
逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)不僅解答了逆轉(zhuǎn)錄病毒如何在細胞內(nèi)繁殖的問題,還為現(xiàn)代分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)開辟了全新道路。Baltimore與Dulbecco、Temin也因在“腫瘤病毒與細胞遺傳物質(zhì)交互中的重要貢獻”共享了1975年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
圖片來源:123RF
逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為此后的科學(xué)進展帶來了諸多影響。例如,逆轉(zhuǎn)錄酶使分離基因中的蛋白質(zhì)編碼部分成為可能。原本這項任務(wù)直接在基因組DNA中很難完成,因為基因組DNA包含一些會打斷蛋白質(zhì)模板的長序列。另外,逆轉(zhuǎn)錄酶還能使科學(xué)家復(fù)制成熟的信使RNA,這些片段本來會被細胞機制所剪接掉。
科研與教育的雙重遺產(chǎn)
Baltimore博士的諾獎成果不僅改寫了基礎(chǔ)生物學(xué)的認知,還為癌癥等疾病的治療開辟了新方向。此后,Baltimore博士開始探索一種逆轉(zhuǎn)錄病毒——Abelson病毒的機制,該病毒能夠?qū)е滦∈螽a(chǎn)生白血病。他發(fā)現(xiàn),這種病毒的致癌能力與一類從未發(fā)現(xiàn)的酶促能力有關(guān),它能把磷酸基團加到蛋白質(zhì)上的酪氨酸(tyrosine)殘基上。這個發(fā)現(xiàn)開啟了一個全新的研究方向:酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine kinase, PTK)。
后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),某些人類的酪氨酸激酶發(fā)生突變或過度活化,會導(dǎo)致癌癥。最典型的例子是 BCR-ABL 融合酪氨酸激酶,它是慢性髓性白血?。–ML)的致病原因。基于對這一機制的理解,科學(xué)家們此后研制出了能特異性抑制BCR-ABL的抗癌藥物伊馬替尼(imatinib, 商品名Gleevec)。
圖片來源:123RF
此外,Baltimore博士對Abelson病毒的研究還催生了其他影響至今的發(fā)現(xiàn)。例如他找到了一種名為NF-kB的蛋白,它能激活數(shù)百個與炎癥相關(guān)的基因,并在癌癥等多種疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Baltimore博士還揭示了抗體多樣性機制,包括發(fā)現(xiàn)兩個關(guān)鍵基因 RAG-1 和 RAG-2。這兩個基因產(chǎn)物能重新排列抗體基因片段,從而讓有限的遺傳信息產(chǎn)生驚人的抗體多樣性。
科研之外,Baltimore博士也扮演著科學(xué)組織者與領(lǐng)導(dǎo)者的重要角色。1982年,他合作創(chuàng)立了Whitehead生物醫(yī)學(xué)研究所,擔(dān)任創(chuàng)始所長。他還在1997-2006年間出任加州理工學(xué)院校長,帶領(lǐng)這所頂尖學(xué)府進入新的發(fā)展階段。
除了諾貝爾獎之外,Baltimore博士還獲得了許多其他獎項和榮譽,包括美國國家科學(xué)獎?wù)隆?021年拉斯克醫(yī)學(xué)科學(xué)特殊成就獎等。他是美國國家科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士,發(fā)表了數(shù)百篇科學(xué)論文。
當(dāng)然,Baltimore博士的學(xué)術(shù)生涯并非全然順風(fēng)順?biāo)?。上世紀(jì)90年代,他曾因一名合作者的“論文造假”事件而被卷入爭議,最終為期數(shù)年的調(diào)查證明了Baltimore博士與合作者的清白。他最終以堅守科學(xué)原則的姿態(tài)渡過風(fēng)波,并繼續(xù)為生物醫(yī)學(xué)研究貢獻力量。
如今,當(dāng)我們回望David Baltimore博士的一生,可以清晰地看到:從逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn),到對免疫機制的深耕,再到對教育的影響,他塑造的不僅是實驗室的科學(xué)進程,更是整個生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的格局。Baltimore博士的離去使世界失去了一位偉大的科學(xué)家與開拓者,但探索未知、執(zhí)著追求真理的精神將繼續(xù)激勵下一代科研工作者。讓我們向Baltimore博士表示最深的敬意和最誠摯的懷念!
參考資料:
[1] Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975. Retrieved September 8, 2025 from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1975/summary/
[2] 2021 Lasker~Koshland Special Achievement Award in Medical Science. Retrieved September 8, 2025 from https://laskerfoundation.org/winners/fundamental-discoveries-academic-leadership-public-advocacy/
[3] David Baltimore, Nobel-Winning Molecular Biologist, Dies at 87. Retrieved September 8, 2025 from https://www.nytimes.com/2025/09/07/science/david-baltimore-dead.html
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