▎药明康德内容团队编辑

“如果你真的对一件事感兴趣，请继续前进，不要放弃。”

——John B. Gurdon博士

假如你是一名在八岁时被老师认为是“智力低下”的孩子，你会如何度过这一生？假如你在15岁时的梦想被老师评价“荒唐无比”，你还会选择继续坚持吗？

约翰·贡登（John Gurdon）博士就是一个曾被这样评价的孩子。尽管从小就被认为没有科学方面的天赋，他从不因外界评价而自我设限，并凭借坚定的信念以及对世界的深度独立思考和观察，成为了一名杰出的科学家。他的开创性的研究不仅颠覆了此前对成熟体细胞内基因组的认知，还为开启细胞重编程这一新领域的大门奠定了基础。今天，药明康德内容团队将结合公开资料，为大家讲述约翰·贡登博士的科学探索故事。

▲John B. Gurdon博士（图片来源：剑桥大学官网）

“毫无科学天赋”的乡村男孩

1933年10月2日，小约翰·贡登在英格兰南部萨里郡和汉普郡交界的一个小村庄里降生。他的父亲是一位退休的银行家，母亲曾是一名体育老师。由于出生在农村，他家附近全是开阔的田野和池塘，因此，小贡登小时候就对植物和野生动物特别感兴趣。

8岁那年，小贡登的父母试图送他到当地的一所私立学校上学，但在接受他那个年龄段的智力测试时，他被老师给出了“智力低下”的评价，并被建议转去特殊学校上学。原因是由于当老师要求小贡登画一个橘子时，他没有像其他孩子一样直接画一个圆圈，而是先画了一些树枝。在小贡登的理解中，橘子不可能凭空悬挂在那里，它应该长在树枝上。但这却使老师得出了小贡登理解力有问题的结论。

以我们现在的角度来看，小贡登选择从一个不同的角度去理解和回答问题的做法，实际上展示了他与生俱来的对世界的深度思考和细致观察能力。这种思考方式可能在他后来的科学研究中起到了关键作用，因为科学的本质就是要提出新的问题并找到解决问题的方法。万幸，小贡登并没有被送去特殊学校，而是被转到了村里另一所私立学校。

13岁时，小贡登以寄宿生的身份开始在伊顿公学（Eton College）上学。在那里，他将自己的兴趣发扬光大，还饲养了很多毛毛虫来观察它们是如何变成蝴蝶和飞蛾的，他认为这有趣极了。但是当他15岁开始接触科学时，由于他的成绩在250名同期学生中几乎垫底，老师认为他完全没有学习科学的天赋。于是，小贡登被取消了所有学习科学课程的资格，并被分配去学习古希腊语、拉丁语和现代语言。

▲伊顿公学当时给小贡登的评价（图片来源：诺贝尔奖官网）

如果受困于外界的评价，小贡登或许永远都不会与科学再有交集。“如果你真的对一件事感兴趣，请继续前进——不要放弃。”在获得诺奖后的一次采访中他如是说。

机缘巧合，误入发育生物学研究领域

考大学时，贡登获得了进入牛津大学的机会。随后他被告知，如果他通过了初级物理、化学和生物考试，就能正式入学他梦寐以求的牛津大学动物学系。为了实现自己的梦想，他在家人的资助下跟随一位私人教师在一年内进行了恶补，把所有在伊顿公学落下的科学科目都学习了一遍。第二年，贡登如愿以偿成为了牛津大学动物学系的正式学生。

出于对昆虫的兴趣，贡登在本科生期间就获得了许可能够进入牛津大学的自然保护区——威瑟姆森林（Wytham Woods）捕捉昆虫。最开始，贡登想要捕捉一些蝴蝶。然而，蝴蝶没捕到，他却抓住了一种似乎不太一样的苍蝇。当贡登尝试着使用当时的分类学参考书来鉴别这只苍蝇到底属于什么种属时，他发现没办法分辨出来。于是，在求助伦敦自然历史博物馆后，他和工作人员确认了这是一种以前从未被分类过的新类别苍蝇，并向外界宣布了这一结果。

对于一名本科生来说，这个成就非常值得骄傲。但这一发现却在贡登申请继续攻读昆虫学博士学位时成为了他的阻碍。因为他想申请的昆虫学教授的主要研究项目就是鉴别威瑟姆森林中的动植物，而贡登当年闯入他研究领域的做法令他感到十分不满。

幸运的是，当时牛津大学的发育生物学教授迈克尔·费施伯格（Michael Fischberg）博士向他伸出了橄榄枝。1956年，在费施伯格博士的指导下，贡登开始进行发育生物学的研究。

坚持己见，成功挑战前辈观点

现在我们都知道，受精卵细胞尽管经过一次次分裂，最终能够分化成完全不同的细胞，但其中包含的遗传信息在每个细胞中都是相同的。然而在1950年代初，科学家们才刚刚解开DNA结构之谜，细胞中的遗传物质究竟是如何运作的，一切都还是未知。

当时，在发育生物学中的一个重大问题是，构成生物体独立器官和组织的已经特化的细胞是否仅包含该特定器官的遗传信息。为了探索这个问题，许多科学家们尝试通过将一个细胞的细胞核转移到另一种细胞中，来确定细胞核中包含的遗传信息是否是特定的。

在贡登进行研究前，动物克隆领域的先驱罗伯特·里格斯（Robert Briggs）教授和托马斯·金（Thomas King）教授就曾发现，使用某一些细胞的细胞核进行移植会导致青蛙产生异常的胚胎，因此他们认为，一旦细胞分化成为不同的类型后，它们就不再包含完整的基因组。费施伯格博士对这一观点没有表态，但他鼓励贡登自己做实验来进一步探索这个问题。

图片来源：123RF

贡登是一个非常勤奋的人，因此他的工作进展得很快。由于技术原因，他的第一次尝试以失败告终了。1958年，在摸清了实验中的关键条件后，他成功将新的细胞核植入了非洲爪蟾（Xenopus）的去核卵细胞中，并使之健康成长为了一只发育成熟的爪蟾。也就是说，即便分化为成熟细胞后，细胞内所含有的遗传信息仍然是完整的。但贡登的结论并没能被国际发育生物学家团体接受，这不仅仅是由于他的结果与领域内的知名科学家此前得出的结果完全相反，还有他无法证明改造后的卵细胞长成的爪蟾是新细胞核的产物，而不是其原有细胞核起了作用。

1960年，贡登如期获得了博士学位。在他的导师受聘前去日内瓦后，他接任了导师先前在牛津大学的职位。这时的贡登博士已经将他博士在读时发现的细胞核移植技术掌握得炉火纯青，并培育出了许多细胞核被替换的发育成熟的爪蟾。1962年，通过一种患有白化病的供体爪蟾，贡登博士用自己的实验结果成功回应了此前受到的质疑。他将患有白化病蝌蚪的细胞核植入了来自深色爪蟾的去除了细胞核的卵细胞中，成功使深色爪蟾产生了患有白化病的后代。这是首个能够证明身体中的所有细胞都包含完整遗传信息的决定性的证据！

随后，当这些蝌蚪最终都成功长大成性成熟的爪蟾后，贡登博士将他的研究成果整理成了论文，并在《自然》杂志上发表。在这篇论文中，贡登博士还指出了一个关键的信息，即这些研究成果清楚地表明，卵子具有将体细胞核重新编程回胚胎状态的非凡能力。这一见解激起了其他科学家极大的兴趣，并为所有后续细胞替代和干细胞治疗研究奠定了基础。

做科学研究，理解应先于应用

在贡登博士分享了他开创的细胞核移植工具和技术，并提出这些惊人的观点后，随之诞生了许多重要的科学成果。首先是马丁·埃文斯（Martin Evans）博士从小鼠胚胎中建立了能够持续增殖的胚胎干细胞系。在适当的条件下，这些细胞能够分化成各种类型的细胞。

而另一位日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）博士的团队则将该领域又推向了另一个高度。2006年和2007年间，该团队发表的一项研究显示，将4个基因引入任何类型的成人细胞中，就可以将它们转化为具有胚胎时期分化能力的干细胞。通过此技术生成的干细胞被称为诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC），可以再被分化成为其它细胞类型。这项研究推翻了以往认为细胞只能进行单一方向分化的范式，让“细胞恢复青春”成为了现实。

2012年，贡登博士与山中伸弥博士因发现成熟细胞可以重新编程成为多能细胞而共享了诺贝尔生理学或医学奖。

▲2012年诺贝尔生理学或医学奖得主（图片来源：诺贝尔奖官网）

对于这一殊荣，贡登博士在接受诺贝尔奖的官方采访时表示非常感谢山中伸弥博士的慷慨，因为山中伸弥博士将自己的功劳归功于他数十年前所做的与细胞核移植相关的基础工作。同时，他打趣道：“我很幸运，能活到足够长的时间来获得这个惊人的荣誉。”

对于“如果科学研究的成果不能对人类健康产生立竿见影的好处时，我们是否还应该继续支持基础科学研究”这一问题，贡登博士表示，他认为理解应该先于应用。在他进行发育生物学研究时，他也没有想到其成果能够带来这么大的影响。他还表示，基础科学研究的成果被人广泛接受需要不少时间——例如他的观点就花了将近10年才被逐渐接受，基础研究的实际价值或在治疗上的益处往往也需要很长一段时间才会被发现。因此，他十分希望基础科学研究能被支持。

尾声

随着贡登博士工作的重要性被广为人知，他也收获了无数奖项和荣誉，1995年，伊丽莎白二世女王还封其为爵士。在获得诺奖时，已年近80的他也依然没有退休的打算，在剑桥大学的实验室里继续着他的研究。他的研究涉及负责细胞分化的信号因子，而他在细胞核移植方面的实验工作也还在继续。

贡登博士说：“我相信，我们最终将了解细胞的所有实际工作原理。”