凯阿斯林:合成生物学大师
张小军
蓝西服、白衬衣、蓝领带,头顶的毛发略见稀疏,说话爱打手势,中年的杰伊凯阿斯林依然很帅。这位信心满满的科学家是一门新兴学科——合成生物学的大师。因他的工作,世界上可能会有数以百万计的人获救。
话说当年,大师还是个农村娃的时候,他家的农场安在一个叫林肯的地方。小杰伊是与玉米、大豆和牛一起长大的。中学毕业,杰伊考上了住家附近的内布拉斯加大学,1986他获得了化学和生物学学士学位。 1991年,杰伊在密歇根大学拿到化学工程学博士。此后一年,杰伊赴斯坦福大学进行博士后研究。
复合型知识背景往往是科学家能够创新的老根儿。杰伊的这个根儿恰巧扎得很深,他拥有化学工程和生物化学两门手艺。初出江湖时他赶上了天时,一门名为“合成生物学”的学科破土而出。
虽然听起来玄,但“合成生物学”的思路很简单,就是把微生物里面的基因替换掉,创造出一种全新的生物,也就是我们常说的“旧瓶装新酒”。在“合成生物学”里,不同基因就像集成电路中的晶体管,可以任意组合,组合好后,把一种微生物掏空,把新的基因组合装进去。目前,这门学科的目的是把微生物改造成一个个微型化学工厂,制造出人们想要的物质。
在加利福尼亚大学伯克利分校,杰伊的研究突飞猛进,不仅迅速晋升为教授,而且成为美国第一个“合成生物学”实验室的领导。
话分两头。解释杰伊成为今年的“十大环球人物”,就必须先拐弯说一下疟疾。疟疾是人类的老冤家,现在每30秒钟就有一名儿童死于疟疾,每年死亡人数多达300万。对付疟疾,西方最早发现的良药是喹宁。但由于长期使用,这种药的疗效一降再降。
中国人给世界带来了希望——青蒿。这味中药在马王堆出土的医书中就有提及,在20世纪60年代,为了帮助越南兄弟与侵略军打丛林战,中国制定秘密计划“523项目”海选能够治疗疟疾的中药,最终在1971年挑出青蒿,并在1972年提取出有效物质青蒿素。
青蒿素对疟疾有神奇的疗效,但不幸的是,植物提取价格难降。同时,受疟疾荼毒最深的非洲兄弟生活并不宽裕。两个情况叠加,其结果不言自明。
回归正传,杰伊的贡献就在于,使青蒿素增产降价成为可能。数年前,杰伊将一个青蒿基因植入大肠杆菌,改造后的大肠杆菌制造出一种中间化合物,这种化合物经过数步处理就能成为青蒿素的原料——青蒿酸。今年,杰伊把一种特殊的酶植入酵母后,酵母把前面提到的中间化合物改造成了青蒿酸。可以说,通过微生物工业生产青蒿素的技术链条已经基本成形,只剩下最后一层“窗户纸”了。
杰伊的成就,意味着青蒿素的价格将下降90%,意味着更多的人将可能活下来……
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