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最新研究成果:只需几滴血,就能提前30年预测阿尔兹海默症

田中耕一 拿了诺贝尔奖 他也从未停止脚步

2019-03-20 15:23:11

  “几千遍几万遍地重复着这样的工作,我很喜欢”

  1959年8月3日,田中耕一出生于日本富山县富山市。与繁华的东京大阪相比,面朝日本海、远眺立山的富山市算得上是标准的乡下,民风淳朴,每到冬日便会大雪封路。优美的自然风光令田中自小就对大自然充满了好奇心和亲近感。

  田中家是普通的个体营业户。父亲田中光利是锉锯的工匠,开着一家销售新木工工具的商店,为了养活一家六口每日默默努力工作。母亲是家庭主妇,也帮助父亲操持店里的杂务,性格十分要强。每逢年末繁忙,小耕一就要与两个哥哥分工,帮忙看店、打扫卫生或整理仓库。在这样环境下成长起来的耕一坚韧不拔,踏实肯干。对于他日后的工作“工程师”而言,这是最为珍贵的品质之一。

  受父亲工作的影响,田中耕一从小就是个喜欢动手制作各种各样东西的孩子,十岁时就组装了第一台收音机,塑料组合模型更是不知拼装过多少。只要被带进商店,就会倾囊掏出自己的全部零花钱买各种组装材料和工具。

  而学校老师的教导进一步培养了他的动手能力和独立思考的精神。田中的小学班主任泽柿教诚化学专业出身,经常用一整天教孩子们实验课。田中自那时起就喜欢上了做实验,他观察力惊人,乐于独立思考,“只要自己动过手,实验结果就会立刻出现在自己眼前,没有比这更愉快的事了”。这种喜爱一直持续到了工作中。他不拘泥于标准答案,总是尝试做一些与课本内容不同的实验,自由地发挥着自己的想象力。

  1978年,田中耕一顺利地通过了东北大学的入学考试。然而幸福却在此刻戛然而止。东北大学要求在入学时必须携带户口本的复印件,以此为契机,田中才知道,原来自己不是父母的亲生孩子,而是父亲哥哥的孩子。这件事给他带来了巨大的冲击,第二年,他因为没有拿到足够的德语学分而留级,性格上也越发不愿与人交流,被同学们冠上了“怪人”的名号。这种“社交恐惧症”直到工作以后才慢慢好转。

  参加工作后的田中耕一是快乐而满足的。尽管没有被分配到他最想去的医用事业部,但在中央研究所从事的是他最喜欢的实验工作。不仅如此,作为工程师,他还参与了从基础开发到产品实验,甚至销售和组装的全部过程。

  由于对工作过分投入,田中耕一连升迁也顾不上了。自从从前辈处得知如果进入了管理层,就不能再从事自己喜欢的一线实验工作,他就对晋升失去了积极性。

  “每天把各种物质混合在一起,准备好待分析的样品后放入仪器里,接通高压电让激光工作起来。记录测定仪的‘示波器’上显示的数据。几千遍几万遍地重复着这样的工作,我很喜欢,乐此不疲。”

  但获得诺贝尔化学奖之后,已经不可能过与之前相同的生活了,工程师田中耕一摇身一变成了研究所所长、客座教授、荣誉博士。生活离他的初心似乎越来越远。“这些虚名真的是我想要的吗?我真正想做的究竟是什么?”田中扪心自问。

  答案似乎非常简单。2003年4月后,他决定回到自己真正的战场,最喜爱的地方——实验室,继续生物高分子的研究,这次,要做出让自己也能心服口服的研究成果。彻底远离媒体的喧嚣和大众的过度关注,田中耕一的身影消失在了岛津制作所的实验室中。没想到,这一消失就是十六年。

  他的坚持,再次引发了奇迹

  2018年1月31日,著名权威科学杂志《自然》刊登了田中耕一及其团队的研究论文《阿尔兹海默症的高性能血浆β-淀粉样蛋白标志物》,田中才借此重新回到人们的视野,并给世界带来了新的冲击——仅凭几滴血液就能在发病30年前捕捉到阿尔兹海默症的前兆。

  阿尔兹海默症俗称老年痴呆症,其发病机理至今仍没有完全确定,科学家们还在为各种假说争论不休,治愈更是无从谈起。但田中耕一的研究成果,使得阿尔兹海默症的早期干预成为可能。

  早在2003年4月,庆祝获得诺贝尔化学奖的演讲会上,田中耕一就曾宣言,今后会把研究重心放在开发有益于人们的便捷又便宜的诊断仪器上,研究把痛苦降到最低点的诊断方法。十六年来,他都致力于研究人体中重要的生物高分子,分析各类糖锁以及与顽疾相关的蛋白质。而通过观察血液中特定蛋白质的数量变化异常,来实现阿尔兹海默症的早期发现,是他的研究课题之一。

  在医学界中其实早有定论:通过血液检查诊断出阿尔兹海默症是行不通的。与阿尔兹海默症相关的蛋白质被称为β-淀粉样蛋白(amyloid β),这种蛋白质在脑中堆积,伤害神经细胞,是阿尔兹海默症的病因。但血液中的β-淀粉样蛋白的数量本身会随着当天的身体情况变化而增减,因此无法通过其数量的增加判断是否会发病。

  研究一开始就进行得相当不顺利,每当参加学术界的各种讨论会和讲座时被问起进展,田中耕一就只能以沉默相对,心中却压力倍增。但“放弃”二字从来都不存在于他的字典里。

  彼时,作为获得诺贝尔化学奖的奖励,田中耕一在岛津制作所内部拥有了一间属于自己的研究机构——田中耕一纪念质量分析研究所。通过参加各类学会、研讨会,他发掘了20多个才能无处施展的年轻人,雇佣他们到自己的研究所工作。

  其中,年轻的金子直树被田中任命负责分析与阿尔兹海默症相关的β-淀粉样蛋白。他的工作极其困难。血液中包含一万种以上的蛋白质,光是将其中数量稀少的β-淀粉样蛋白抽取出来就是几乎不可能的。金子在尝试的就是制作使其成为可能的特殊溶液。

  而田中耕一教导他的方法很简单:在现场埋头苦干,在实验中不断尝试。失败了也无妨,完全没有成功的迹象也好,就是在不断的错误中继续尝试,尽情挑战。

  同样有些沉默寡言的金子直树从此一头扎进了实验室。每天将大约50种化学物质变换比例调和在一起,试验其与β-淀粉样蛋白的相性。这样的组合尝试进行了几万次。最多的时候,一天持续试验了130次。两年后,命运的女神再次向田中和他的团队露出了微笑。金子终于成功提取出了β-淀粉样蛋白。与此同时提取出的,还有田中也无法识别的副产物,一种未知的蛋白质。

  年近60的田中耕一亲自带着分析结果找到了日本研究阿尔兹海默症的顶级医疗专家柳泽胜彦,起初,柳泽对于纯属医学外行人的田中十分冷淡,通过β-淀粉样蛋白数量诊断阿尔兹海默症无解一事在他心里早已是定局。但同时,田中团队提取出的未知蛋白质也引起了他极大的兴趣。

  而事实上,正是这种物质掌握着阿尔兹海默症早期发现的钥匙。柳泽开始调查血液中β-淀粉样蛋白和未知蛋白质的关系。他收集分析了从认知功能正常的人到重度阿尔兹海默症患者——大约60人的血液样本,然后,令人吃惊的结果出现了。

  认知功能正常的人的血液里,β-淀粉样蛋白比未知蛋白质多,而脑部产生异变的人的血液中,β-淀粉样蛋白比未知蛋白质要少。换言之,血液中的未知蛋白质比β-淀粉样蛋白多的时候,就意味着患阿尔兹海默症的可能性变高。经过检测,通过这种方式,仅凭一滴血的蛋白质检测,就可以在发病30年前诊断出阿尔兹海默症的征兆。

  这一发现是革命性的,一滴血就足以预测阿尔兹海默症的发生,这意味着人们可以及早地采取护理和预防措施。墨尔本大学的Colin Masters教授预测,“未来五年内,人们可以在55或60岁以后每五年定期接受一次常规检查,来判断自己是否会患阿尔兹海默症。”

  田中耕一的坚持,再次引发了奇迹。

  25岁时,他因为误用化学药品,偶然获得了世界最高奖项的肯定。52岁时,他因为坚持自己的研究方向,成功发现了诊断顽疾的未知物质。“失误”“意外”“巧合”“未知”,田中耕一实践先行的研究生涯,好像总与偶然联系在一起,也总有人认为他只是运气好,甚至曾经的田中耕一自己也是这么想的,并为此陷入了长年与自我的斗争。

  可是幸运只会眷顾有坚韧意志的人,把决定要做的事坚持到底的人。对现实的实验结果与预测结果的不一致,田中耕一的选择从不是退却或放弃,而是多问几个为什么,再尝试一把,再努力再坚持一下。他的发现确实有偶然的因素,但更是坚韧的意志带来的必然结果。

  现在的田中耕一已经踏上了继续实验的道路,毕竟关于蛋白质的分析还有那么多的未解之谜,让蛋白质疾病检测走进千家万户也依旧任重道远,他最喜爱的依旧是穿着有些老旧的工作服,扎根于实验室中,用自己的双手双眼亲自确认成果。未来的种子已经种下,他要做的,就是遵循本心,一如既往,并为这些种子的开花结果保驾护航。

  闫妍

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来源:北京青年报
编辑:姚怡梦

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