專家解讀2015年諾貝爾化學(xué)獎

　　北京時(shí)間10月7日下午，瑞典皇家科學(xué)院將今年的“諾貝爾化學(xué)獎”頒發(fā)給了三位科學(xué)家，以表彰他們對于DNA修復(fù)的機(jī)理研究。獲獎?wù)叻謩e是來自瑞典的托馬斯.林達(dá)爾(Tomas Lindahl)與美國的保羅.莫德里(Paul Modrich)和土耳其的阿齊茲.桑賈爾(Aziz Sancar)。

　　其中，托馬斯.林達(dá)爾是中國科學(xué)院海外特聘研究員。

　　諾獎委員會稱，三位科學(xué)家從分子水平上揭示了細(xì)胞如何修復(fù)損傷的DNA以及如何保護(hù)遺傳信息，為我們了解活體細(xì)胞是如何工作提供了最基本的認(rèn)識，有助于新癌癥療法的開發(fā)。

　　對探索生命本質(zhì)意義重大

　　DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)后，人們一度認(rèn)為DNA是固定不變的結(jié)構(gòu)。上世紀(jì)七、八十年代，從斯德哥爾摩卡羅琳斯卡醫(yī)學(xué)院獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位的托馬斯.林達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，DNA并不像人們想象中的那樣穩(wěn)定，而是會在紫外線、自由基及其他外部條件影響下發(fā)生損傷。但是，DNA的特殊性在于，它是細(xì)胞中唯一可以在受損后被修復(fù)的分子。正是由于一系列的分子機(jī)制持續(xù)監(jiān)視DNA，并及時(shí)“修修補(bǔ)補(bǔ)”，我們體內(nèi)的遺傳物質(zhì)才免于崩潰瓦解，生命體相的對穩(wěn)定狀態(tài)才得以維持。

　　中科院北京基因組所研究員楊運(yùn)桂告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，“修復(fù)”機(jī)制確保了維持生命存在的遺傳物質(zhì)DNA的穩(wěn)定性，這一機(jī)制是維持生命體健康的根本�！翱梢哉f，托馬斯首先發(fā)現(xiàn)了DNA損傷的現(xiàn)象以及修復(fù)的機(jī)制，都是生命最本質(zhì)的科學(xué)問題�！睏钸\(yùn)桂指出。

　　研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，生命體的衰老、癌癥和許多重大疾病都和基因組不穩(wěn)定有關(guān)。在北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授牛登科看來，深入研究DNA的損傷和修復(fù)機(jī)理對了解相關(guān)疾病的起源、降低某些遺傳病的發(fā)病率、降低DNA的損傷率和突變率至關(guān)重要。“未來，甚至有望為遺傳病人進(jìn)行定向的基因治療�！迸５强聘嬖V《中國科學(xué)報(bào)》記者。

　　北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授孔道春也表示，在應(yīng)用方面，DNA修復(fù)還將有助于基因檢查，可能突破對癌癥的早期診斷和預(yù)防的難題。

　　三種路徑奠定基礎(chǔ)

　　“從重要性來講，與DNA修復(fù)的研究早就該獲獎了�！笨椎来�，諾獎桂冠姍姍來遲的原因，可能是因?yàn)樵谶@個領(lǐng)域做出過重要貢獻(xiàn)的科研人員實(shí)在太多。

　　孔道春向《中國科學(xué)報(bào)》記者解釋，上述三位獲獎?wù)叻謩e發(fā)現(xiàn)了三種不同DNA損傷的修復(fù)路徑：堿基脫落、堿基錯配以及嘧啶二聚體，并且最早發(fā)現(xiàn)了參與各損傷修復(fù)的酶。這三種路徑的發(fā)現(xiàn)，奠定了當(dāng)今DNA修復(fù)領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)。

　　“他們?nèi)�人不僅做出了開創(chuàng)性的研究，在后續(xù)的機(jī)理研究中也長期走在世界前沿�！笨椎来涸u價(jià)。

　　例如，除了DNA損傷和修復(fù)現(xiàn)象外，托馬斯還發(fā)現(xiàn)了多種DNA堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)重要基因，及這些修復(fù)基因的缺陷與人類疾病包括“著色性干皮病”、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等關(guān)聯(lián)。這些成果打開了DNA修復(fù)研究領(lǐng)域的大門。

　　在牛登科看來，與發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋分子的沃森和克里克不同，這幾位科學(xué)家也許并沒有一篇劃時(shí)代的論文，他們獲獎，憑借的是數(shù)十年如一日，在特定領(lǐng)域里做著領(lǐng)先于世界的研究�！懊恳黄�論文都保持著較高的質(zhì)量�！�

　　DNA修復(fù)在中國

　　2005年，楊運(yùn)桂來到英國癌癥研究署從事博士后工作，他的導(dǎo)師便是皇家科學(xué)院院士托馬斯.林達(dá)爾博士，成為托馬斯的關(guān)門弟子。楊運(yùn)桂向《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，托馬斯不僅是一位名符其實(shí)的好學(xué)術(shù)導(dǎo)師，還是一位杰出的科學(xué)管理者。他領(lǐng)導(dǎo)卡萊爾學(xué)院(Clare Hall)研究所一共招收了不到20位獨(dú)立研究員，就產(chǎn)生了10多名英國皇家科學(xué)院院士、兩位諾獎獲得者，包括2001年獲得諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎的蒂姆.亨特(Tim Hunt)。

　　在楊運(yùn)桂看來，托馬斯不僅在科學(xué)上非常嚴(yán)謹(jǐn)，還很關(guān)心學(xué)生生活的方方面面�！八�知道我?guī)е�全家在英國工作，特地為我漲工資�！�2008年，楊運(yùn)桂結(jié)束了在托馬斯實(shí)驗(yàn)室的博士后生涯。托馬斯告訴他，“我支持你回中國發(fā)展，為中國的生命科學(xué)基礎(chǔ)研究貢獻(xiàn)你的力量�！�

　　不久后，楊運(yùn)桂入選中科院“百人計(jì)劃”，來到北京基因組研究所建立了自己的實(shí)驗(yàn)室�！皬漠�(dāng)初建立實(shí)驗(yàn)室到如今的一些科學(xué)研究方向和細(xì)節(jié)，托馬斯一直站在我身后，支持著我�！睏钸\(yùn)桂對導(dǎo)師的支持表示由衷的感謝。

　　孔道春與保羅.莫德里師出同門，雖然他入學(xué)時(shí)莫德里早已離開，但他對這位前輩的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)也深有耳聞�？椎来赫f：“他們都具備對科學(xué)的洞察力和預(yù)見性，更善于把握科研的發(fā)展方向，總是知道什么問題最重要、最值得研究�！�

　　目前為止，托馬斯三次來到中國進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和指導(dǎo)。最近一次在2014年，他來到中國參加第四屆DNA損傷應(yīng)答與人類疾病國際研討會時(shí)，曾向與會者表高度評價(jià)了中國學(xué)者在該領(lǐng)域中取得的進(jìn)步。

　　“國內(nèi)的學(xué)者正在這個生命科學(xué)的前沿領(lǐng)域中開展越來越多的原創(chuàng)性研究。”楊運(yùn)桂說，他回國時(shí)，國內(nèi)只有不超過20個研究組開展與DNA修復(fù)領(lǐng)域直接相關(guān)的研究，如今不少于80余個研究組參與了這個重要前沿基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究。