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綠色熒光蛋白（green fluorescent protein，簡稱 GFP）
——錢永健照亮「細界」
江 揚
2008年諾貝爾化學獎得主錢永健雖曾直率地表示自己「不是中國科學家」，因為他是「在美國出生和長大」。可是由於他的堂叔是中國人熟知的中國「導彈之父」錢學森，他的「所有DNA都來自中國」，這種永不變更的因子，讓黑頭髮、黃皮膚的中國人依然生發出強烈的自豪感和榮譽感。
10月8日瑞典皇家科學院宣佈包括錢永健在內的三位科學家憑借綠色熒光蛋白分享本年度諾貝爾化學獎，並將綠色熒光蛋白的發現和改造與顯微鏡的發明相提並論：「綠色熒光蛋白過去十年間成為生物化學家、生物學家、醫學家和其他研究人員的引路明燈……成為當代生物科學研究中最重要的工具之一。」
特種改良 造福人類
綠色熒光蛋白（green fluorescent protein，簡稱 GFP）是從一種生活在北太平洋寒冷水域的水母體內發現的，它是一種能在藍色波長光線激發下發出熒光的特殊蛋白質。正是這種神奇的性質，讓它成為當今生物化學領域最有力的工具之一，被稱為「生物北斗」。 我們知道，生物化學家們的研究對象是在顯微鏡下才會「現形」的物質，常常是細胞、分子和基因。人們眼中的宏觀世界與顯微鏡下的微觀世界極為不同，而綠色熒光蛋白的作用就是在微觀世界與宏觀世界間架起一座橋樑，讓科學家通過觀察發光效應推測出分子水平上的活動。
這是一種來自海洋的禮物，它解決了生物學和現代基因組學這兩個生物學分支都面臨的一個重大難題—缺少跟蹤活體細胞內部和外部分子實時變化的辦法。目前，綠色熒光蛋白在很多領域都發揮著重大作用，包括有毒物質檢測、神經生物分析及轉基因動物研究等。研究人員在綠色熒光蛋白的幫助下，可以檢測水中是否含有砷（俗稱砒霜），檢測TNT（一種烈性炸藥）或重金屬；可以觀察先前肉眼無法看到的過程，例如腦神經細胞的發育過程或者癌細胞的傳播方式；轉基因動物是指將一種動物基因在另一種動物體內表達的過程，在遺傳、器官移植、特種改良等領域都具有重大的意義。
在細胞內裝上了「攝像頭」
錢永健在另外兩位諾貝爾化學獎得主下村脩和查爾菲研究的基礎上，進一步弄清楚了綠色熒光蛋白的特性。利用生物學和化學技能，錢永健找到了讓綠色熒光蛋白發光更強烈，時間更久的辦法，他還改變了綠色熒光蛋白基因的氨基酸排列，造出多種不同的熒光蛋白，有的呈紅色、藍色、黃色，有的可激活、變色，使得熒光蛋白真正成為了一個琳琅滿目的工具箱，供生物學家們選用。有了這些熒光蛋白，科學家們就好像在細胞內裝上了「攝像頭」，得以實時鑒測各種病毒「為非作歹」的過程。「這一技術徹底改變了醫學研究。研究人員第一次能在活體細胞和動物身上同時研究基因與蛋白」。
錢永健的主要貢獻是，從分子生物學的角度解釋了綠色熒光蛋白的發光機理，並對綠色熒光蛋白進行了定向改造，使其能發出除綠色之外其它顏色的光，目前世界上使用的熒光蛋白大多是錢永健實驗室改造後的變種。可以說他走出的是綠色熒光蛋白開發歷程的「最後一步」。
筆者是在美國聖地亞哥縣政委員會10月14日的例會上見到錢永健的。身著西裝的錢永健與夫人溫迪一起進入議事廳，靜靜地坐在筆者後面的觀眾席上。這位在加州大學聖地亞哥分校任教的諾貝爾獎得主，從外表來看的確不起眼，如果走在大街上，也許「沒人認為他是科學家」。據有關報道說，他平素不拘小節，也不在乎衣著打扮，每天從家裡騎自行車到學校，拎著頭盔進實驗室。然而，除了對研究充滿興趣之外，錢永健還喜歡音樂，閑暇時也會彈奏鋼琴。運動也是他的愛好，聖地亞哥的潛水地和馬拉松長跑比賽場，人們都可以見到他的身影。
例會的第一項議程，就是地方行政當局向「首位榮膺諾貝爾獎的聖地亞哥人」錢永健表示祝賀和敬意。此時錢永健牽著夫人溫迪的手款款走上台，接受全體縣政委員共同簽署的表彰狀。他在致辭中不忘感謝溫迪，這位第一個與他「分享成功的人」，同時責備自己「不顧家」。溫迪顯然不是這樣認為的，在發言中不斷地誇錢永健很努力，很執著，直讚得他面帶羞澀地擺擺手。
從事物構成的角度去思考
散會後，「只能說一點點中文」的錢永健在等待電梯時受到在場華人的祝賀。筆者用英文向錢永健提了一個他「對從事化學研究的年輕人有何忠告」的問題，這是筆者在哈佛大學攻讀化學博士的兒子和他的同學都希望得到的答覆。似乎找對了問題，錢永健一下子就打開了話匣子，他認為年輕人如果絕對把獲獎當作科學研究的一個目的，面對的難免是失望。因為沒有人能確定地說經過多年的研究之後就會獲獎。在他看來，年輕人需要努力學習，刻苦研究，多思考為什麼事物會是某個特定的樣子。雖然這個世界上每個事物的構成很複雜，但任何事物都有一定的組成規則和特定的性質，因此要多從事物構成的角度去思考問題。從那對藏在鏡片後面的眼睛裡，筆者看到的是錢永健探究科學奧秘，深入不測之域的睿智。
回顧成功之道，錢永健把這一切歸功於自己所受過的化學訓練。其實大部分生物學家，並不真正懂化學，在遇到需要用化學手段來解決問題時，往往是避開或繞道而行。而錢永健則可以發揮自己所長，親自動手設計合成自己所需要的化學分子。目前，從發明綠色熒光蛋白到臨床應用，對錢永健來說還有一段距離。「癌症就是終極挑戰」，他的下一個目標是將這一技術運用到觀察及發現癌細胞，改善人類的生存狀況，為癌症治療帶來革命性的幫助。
「不要問國家為你做什麼，要問自己為國家做什麼」，錢永健引用已故肯尼迪總統的名言作為回答問題的結束。我想，這句話在他今天說來又有了新的含義，尤其對從事科學研究的年輕人來講，奉獻能夠造福於人類，同時有助於學業和事業的成功。
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