志祺七七
2021.11.09

比絕命毒師更悲慘!博士實驗不成功,最後只能窮困潦倒?!《 七七科學探索 》EP 023|志祺七七

各節重點:
00:00 開頭
02:05 晚宴上的修車廠司機
03:20 水母體內的發亮物質
03:57 普拉修加入研究
04:35 普拉修的猜想
05:12 遇上龐大阻力
06:01 窮途末路的普拉修
06:27 命運的交會與錯過
07:35 黯然退出科學界
08:28 人生的分岔點
09:22 走下坡的人生
10:23 我們的觀點
11:03 問題
11:22 結尾



---【 影片口白逐字稿 】---



知名影集「絕命毒師」主角,年輕時曾跟朋友一起創業,後來他因為個人因素,不得不賣掉他的股份,結果公司股票多年後暴漲,讓他非常扼腕。而你知道嗎?其實在真實世界中,也有一個類似的故事,但主角失去的不只是錢,還損失了一座「諾貝爾獎」!今天,就讓我們一起來聊聊「真實版絕命毒師」的故事吧!

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hiho~大家好,我是志祺!
絕命毒師講的是一位罹癌的高中化學老師「華特.懷特」,為了要籌錢付醫藥費和貸款,於是跟他的學生一起運用化學技術,製作和販賣毒品的故事。

其中有一集講到,華特.懷特以前其實跟朋友一起創立過科技公司,只是他後來賣掉了他的股權,但沒想到後來卻變成了一間市值數十億美元的公司。要是當年沒有把股票賣掉,現在或許一切都會不一樣。那今天要聊聊的這個「真實版」故事,呢,則是發生在 2008 年,「諾貝爾化學獎」的頒獎典禮上。


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【晚宴上的修車廠司機】

2008 年的諾貝爾化學獎,頒給三位研究「綠色螢光蛋白」的科學家,分別是日本科學家「下村脩(Osamu Shimomura)」、美國科學家「馬丁.查爾菲(Martin Chalfie)」和「錢永健(Roger Y. Tsien)」。這個綠色螢光蛋白,簡稱「GFP」,原本是一種只存在水母體內的蛋白質,在照了藍光或紫外光之後,會發出綠色的亮光。

在這他們的努力之下,科學家可以把 GFP 植入到細胞裡面,讓想要研究的東西亮起來,藉此觀察各種細胞是怎麼運作的,比方說,讓正在生長的癌症腫瘤發光、或是讓換阿茲海默症腦細胞發光,就可以觀察到疾病演變的過程。他們三位的貢獻很大,所以大家對於他們能得獎,都沒什麼意見。

不過,奇妙的是,其中有兩位得主在致詞的時候,都非常感謝一位「修車廠司機」的貢獻,甚至說沒有他,或許就沒有今天綠色螢光蛋白的成就。他們還出錢買機票,邀請這位修車師傅,一起到瑞典參加頒獎典禮的晚宴。這位修車師傅,就是今天的主角——「道格拉斯.普拉修(Douglas Prasher)」。他的心情應該非常複雜,因為他工作的時薪只有8.5美元,窮到連身上的西裝和皮鞋都要用租的,可是要是當年自己可以再撐久一點,不要放棄科學研究,或許他今天就會是站在台上領獎的人⋯⋯

【水母體內的發亮物質】

普拉修的故事,得要從 1960 年代開始說起。

1962年,剛剛提到的第一位得主「下村脩」,在水母體內發現 2 種會發光的蛋白質,分別是「水母素(Aequorin)」和「GFP」。

下村脩發現,水母素在吸收了鈣離子之後,會發出藍色的光;而 GFP 則是只有在水母素也存在的狀況下,才會發出綠光。但是,這個發現在當時並沒有引起什麼關注,主要是因為水母素太難提煉了,要上萬隻的水母,才能提煉出一點點的水母素,而過程又很麻煩,所以也沒什麼應用的價值。直到將近二十年之後,普拉修的出現帶來了一些改變。


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【普拉修加入研究】

1979 年,普拉修完成了他的博士論文,取得了生化博士的學位。他隨後到了喬治亞大學擔任博士後研究員,想要研究的是「該怎麼把一個基因,放進細胞裡面,並且讓他可以運作?」

普拉修在實驗室主持人的經費支持之下,每天在海邊抓水母,把水母會發亮的地方切下來,然後再經過一連串的步驟,分離純化出水母素的基因。他花了好幾年的時間,終於成功地找到了水母素的基因,並成功地植入大腸桿菌,讓大腸桿菌可以產生水母素,進而具有發光的特性。不過呢,普拉修更有興趣的,其實是GFP。


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【普拉修的猜想】

當時的科學家們,還搞不清楚 GFP 到底是怎麼發光的,只知道只要有水母素,GFP 就會發光。所以大多數的科學家認為,GFP 本身是個不會發亮的東西,必須要同時有水母素存在才可以。不過,普拉修的想法不一樣。他認為 GFP 應該是自己就可以發亮,還可以拿來當作細胞裡面的電燈或是手電筒,照亮科學家想要研究的物質。

1987 年,普拉修被「伍茲霍爾海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)」聘用,獨自成立實驗室之後,他便開始尋找 GFP 的基因,想研究 GFP 到底有沒有辦法自己亮起來。


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【遇上龐大阻力】

普拉修當時的想法是,如果可以把 GFP 基因找出來,而且成功基因轉殖,讓大腸桿菌可以亮起來,他就可以獲得「終身職」的職位,不用擔心會被趕走。

於是,他開始寫計畫、申請經費,但普拉修的想法其實是領先時代 10 幾年,因此遇到很多的阻力。很多機構認為,GFP不太可能自己就可以發光,而且基因轉殖在當年還是很難做,因此覺得普拉修的計畫野心太大,不太可行。最後,普拉修只獲得「美國癌症協會」的資助,總資金只有 20 萬美元⋯⋯

沒什麼錢,也就很難請到博士生或博士後研究員,普拉修親自下海做實驗。但更悲慘的是,水母體內的 GFP 比水母素更少,所以找 GFP 基因這件事,會比普拉修之前擔任博後時,研究的「水母素基因」還要更困難、更花時間⋯⋯


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【窮途末路的普拉修】

隨著時間過去,普拉修的20萬美元就快要用完,但他卻一直沒有申請到新的經費。而當他想要找人討論時,他待的海洋研究所裡面的學者,因為領域不相同,不只不太懂他的研究,也沒有有興趣,所以每當普拉修研究卡關的時候,只能無助地繼續埋頭苦幹。這時候,在 1989 年的某一天,第二位諾貝爾獎得主——查爾菲 (Martin Chalfie) 登場了!


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【命運的交會與錯過】

1989年,查爾菲聽說普拉修在研究 GFP 的基因轉殖,他馬上就聯想到:要是這個 GFP 的基因轉殖成功了,他就可以直接點亮「任何」他想要研究的細胞內的蛋白質。於是,查爾菲從哥倫比亞大打電話給普拉修,跟他分享自己對於後續應用的想法,也很期待 GFP 可以基因轉殖成功。他說,如果哪天普拉修成功的話,一定要打電話告訴他!

普拉修聽到有人很欣賞、很期待自己的研究,當然感覺非常開心,他一口就答應,要是成功做出來,一定會通知查爾菲。

一年多之後,普拉修終於成功分離出 GFP 基因,接下來就差一步,只要基因轉殖到大腸桿菌裡面就成功了。於是,他打給查爾菲,想要告訴他這個好消息,但是卻發現查爾菲離開學校,正在進行長達好幾個月的休假研究(Sabbatical Leave)。普拉修只好留了語音訊息給查爾菲,告訴他已經成功確認基因的事情。但查爾菲卻一直都沒有回電。

1992 年,普拉修在苦等電話好幾個月之後,經費最終還是燒完了,他卻還沒有成功讓大腸桿菌亮起綠光。心灰意冷的普拉修,終於決定,要放棄 GFP 的研究,離開科學界,另謀出路。


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【黯然退出科學界】

在離開海洋研究所之前,普拉修還是把他的 GFP 的研究,都寫成論文發表出去。文章在刊登之後,查爾菲又驚喜又疑惑地想說:為什麼他都沒有接到電話?於是他趕緊打電話給普拉修,關心他的進展,也同時詢問他能不能提供「GFP 的基因」。

普拉修想說:唉⋯⋯反正自己都要結束學術研究了,這些分離和合成出來的樣品,繼續放著也沒人要。查爾菲有充沛的經費支持,也有研究生幫忙做實驗,說不定 GFP 在他的實驗室裡面,可以繼續被研究下去吧!於是,普拉修在電話裡面,二話不說就答應了。而在差不多的時間點,第三位諾貝爾獎得主錢永健,也聯繫上普拉修。普拉修也一樣,馬上就說好。在離開前的幾天,普拉修把裝著「GFP基因」的小管子包好,他失落地走向郵局,把樣品寄給查爾菲和錢永健。而普拉修的科學研究生涯,正式終結。


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【人生的分岔點】

查爾菲收到樣品之後,馬上要研究生開始做基因轉殖。結果只花了一個月,他們就成功地讓大腸桿菌會自己亮起來,證明普拉修的猜想是對的!

1994 年,查爾菲在頂級期刊《科學》上面發表論文,還特地把普拉修列為共同作者。正式向全世界宣布:他們已經成功把 GFP 拿來當作手電筒,照亮細胞裡面他們想要研究的物質。這篇文獻一刊登,馬上轟動整個科學界,但可惜的是,普拉修早在一年多之前,就已經黯然離開了科學界。

同一年,錢永健的團隊也發表了「改造版」的GFP,把綠色螢光蛋白改造成各種不同顏色的螢光蛋白,讓科學家可以輕鬆變換各種顏色,來研究各種不同的細胞機制。從此,查爾菲和錢永健便成為相關領域的領頭羊,而這幾項研究,也成為讓他們獲得諾貝爾獎的原因。但離開科學界的普拉修,運氣就不怎麼好了。


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【走下坡的人生】

他先是到美國農業部上班,結果被調來調去,上司也很煩人,弄的他最後受不了只好辭職。

2004 年,他跳槽到阿拉巴馬州一間 NASA 的承包商上班,研究太空艙裡面的微生物感測器,結果做沒多久就遇到 NASA 預算刪減。於是,他又失業了。2008年,諾貝爾化學獎公布時,普拉修正在一家 Toyota 經銷商打工,當司機接送修車的車主,時薪只有 8.5 美元。

普拉修表示,他很感慨,要是當年要多撐一下,或許一切都會變得不一樣。但最可惜的,還是他沒辦法繼續做他喜歡的科學研究。在諾貝爾獎晚宴上,錢永健邀請普拉修加入他的實驗室,回來科學界工作。但畢竟這太像施捨,讓人難以承受,因此普拉修婉拒了。不過,幾年之後,普拉修還是接受了錢永健的邀請,到了他的實驗室,重拾他熱愛的科學研究工作。2015 年,普拉修再度離開錢永健的實驗室,而從此之後,就再也沒有公開資料可以知道他現在去了哪裡⋯⋯

【我們的觀點】

當年這個故事被報導出來後,很多人會替普拉修感到可惜,或許當年多撐一下,說不定後來諾貝爾獎就是他的。但「成功」這件事,有很多影響因素,除了努力之外,運氣成分也影響很大。

對於我們自己沒辦法控制的事情,好像也只能盡了力,然後放下和釋懷。普拉修也曾經說,他覺得最可惜的不是這個諾貝爾獎,反而是自己沒辦法做研究工作,只能去當司機的狀況。可能也是因為這樣,幾年後他才會接受錢永健的邀請,再度回到學術界工作吧!能夠繼續做他所熱愛的工作,可能比起得到獎項的肯定,對他來說,這更是意義非凡的一件事情。

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好的,說完了今天的故事,想要問問大家,如果你是普拉修,當年研究卡關、經費燒光光的時候,你會怎麼抉擇?

A. 經費都沒了,為了不要影響家人的生活,我會選擇退出研究;
B. 再多撐一下,說不定就能實驗成功,自掏腰包做實驗也沒關係;
C. 其實打從一開始就不應該踏入學術界!
D. 其他,留言告訴我們吧!

最後,如果你喜歡今天的影片,歡迎分享出去,讓更多人知道「絕命毒師的真實版故事」!
此外也可以點這邊,看看「地球消失的十億年」以及「人類基因的專利大戰」;那麼,今天的志祺七七就到這邊告一段落,我們明晚再見囉!
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【 本集參考資料 】

→The Man Who Wasn't There:https://bit.ly/3D150vs
→〈本應拿諾貝爾獎,卻落得當司機的生化學家〉:https://bit.ly/3BWsVLl
→【2008諾貝爾化學獎】水母的綠色螢光 – 諾貝爾化學獎專題系列:https://bit.ly/3H3Bub4
→How Bad Luck & Bad Networking Cost Douglas Prasher a Nobel Prize:https://bit.ly/3BZ5JMr
→普拉修1992年發表的文獻:https://bit.ly/3c0CqhT
→查爾菲與普拉休在1994年發表的文獻:https://bit.ly/3EXSXzU
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