加州大学旧金山分校:生物技术的温室 - 彭博社
bloomberg
对于辛西娅·J·肯扬来说,长寿和健康的秘密在于基因。这是她在花费了10年艰苦的时间来分离和分析一种微小圆虫的19,000个基因后得出的结论。加利福尼亚大学旧金山分校的生物化学家在7月初宣布,一个名为daf-2的单一基因决定了控制细胞应激反应的其他基因的行为。当通过化学突变的过程改变时,这个孤独的基因使其他基因正常运作——帮助身体抵御衰老的磨损。该虫的寿命翻倍,表面上看,它比其他年龄只有一半的虫子更健康。
多里安·格雷,这只虫子,仅仅是个开始。其他地方的科学家在果蝇和小鼠身上复制了肯扬的结果,揭示了关于生物体为何以及如何衰老的一些基本问题。由于人类与较低等动物共享许多基因和基本生物化学,这项工作可能为创造青春之泉的药丸或注射剂提供线索。即使50岁的人最终看起来并不像大学生,这一研究方向也可能催生出针对心脏病、亨廷顿病和某些与衰老相关的癌症的新治疗方法。
肯扬归功于支持她研究的学校。“这里有很多聪明的人,”她说,“而大学提供了力量。”确实,如果有任何研究团队似乎能够破解衰老的奥秘,那就是UCSF的学生、员工和校友网络。曾经只是一个在农业为主的州立学校系统中稍显优秀的地区医学机构,UCSF已成为生物医学创新的世界级展示。它的成就和文化吸引了许多教师和资金,规模上很少有其他医学研究学校能够匹敌。
脑力的集中无法简单枚举。走过一个走廊是斯坦利·B·普鲁西纳的实验室,他是1997年诺贝尔奖得主,发现了导致疯牛病的传染性因子朊病毒。在街对面的办公室里是J·迈克尔·比肖普,他与加州大学旧金山分校的校友和前教员哈罗德·E·瓦尔穆斯共同获得了1989年诺贝尔奖,以表彰他们发现了使正常细胞变成癌细胞的基因。该学院拥有30名国家科学院的杰出成员,教授们参与了超过60家生物技术公司的创办。这些公司包括行业先锋基因泰克、奇龙、杰伦和斯科斯,强生公司(JNJ)在今年四月以24亿美元收购了后者。
走出校园,美国顶尖科学机构的管理似乎掌握在加州大学旧金山分校的毕业生和前教员手中。短短的名单包括疾病控制和预防中心主任朱莉·格伯丁;国家科学院院长布鲁斯·阿尔伯茨;卫生局局长理查德·卡莫纳——当然,还有瓦尔穆斯,他曾领导国家卫生研究院,现在是纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心的院长。
加州大学旧金山分校的医学黑手党只是该机构日益增长影响力的一种表现。该大学具有吸引资金的非凡能力。在连续五年中,它在NIH研究拨款数量上超过了大多数其他大学。去年获得3.65亿美元的拨款,超越了全国除了约翰霍普金斯大学、宾夕法尼亚大学和华盛顿大学之外的所有学校,在研究生拨款方面超过了哈佛大学和斯坦福大学等竞争对手。
与此同时,自1999年以来,私人捐款每年都超过2亿美元。在过去的一年里,比尔和梅琳达·盖茨基金会为非洲艾滋病预防研究提供了2800万美元的资助。英特尔公司董事长安德鲁·S·格罗夫提供了150万美元的捐款和500万美元的配套资助用于干细胞研究。加州大学旧金山分校是美国少数几所从事这些有争议的细胞研究的机构之一,这些细胞通常从胚胎中提取,并可以成熟为身体的任何组织。“利用一些来自前一轮科技革命的资金来帮助资助下一轮是合适的,”格罗夫说。
在某些方面,加州大学旧金山分校的学术成就似乎几乎是偶然的。与斯坦福或哈佛不同——并不是出于任何特定的计划——该机构没有本科院校或竞争资金的体育项目。因此,富有的捐赠者不必听取超过一个筹款提案。但敏锐的战略思维也帮助将校园转变为研究强校。从1968年开始,管理人员设计了激进的、协作的研究方法,这些方法迅速吸引了一些最聪明的人才。
这并不是说加州大学旧金山分校在其他著名研究中心如哈佛、耶鲁或约翰霍普金斯大学面前显得更为出色。“东部的机构做得很好,”瓦尔穆斯说。然而,校友马夫·卡斯曼,前国家卫生研究院医学科学部主任指出:“全国只有少数几所机构在争夺顶尖人才,而加州大学旧金山分校就是其中之一。”
对于加州大学旧金山分校的研究人员来说,宏伟的目标是每周在各种领域和学科中产生一个科学发现。管理人员相信,这将需要对物理环境进行重大升级。该机构正在进行为期15年、耗资15亿美元的建筑热潮,这是全国最大的大学扩建项目。一个名为使命湾的43英亩的第二校园正在旧金山南部的市中心崛起,取代了旧的铁路场和废弃的仓库,建造最先进的研究设施。在这里,科学家将结合物理科学和生物学与强大的计算研究,研究一些最复杂的生物过程——例如,身体的基因、数十万种蛋白质和化学信号如何相互作用以及与病原体在疾病发生中的关系。这项工作可能会导致新的药物开发策略,以及对疾病管理和预防的深入见解。
在其历史的大部分时间里,UCSF似乎是一个不太可能创造激进变化的地方。直到1960年代,它主要以通过旧金山的综合医院为公众提供临床护理而闻名。基础研究几乎只是一个梦想。但在比尔·鲁特的影响下,使命发生了变化,他负责生物物理学和生物化学系。鲁特于1969年被聘为UCSF的化学系主任,他在大规模上制度化了协作研究的实践。鲁特摒弃了传统的系概念,他认为鼓励发现的最佳方式是将共享共同兴趣的研究人员分组,而不是按系将专业归类在一起。这些所谓的邻域可能包括与数学家和生物学家并肩工作的化学家。
正是在鲁特自己的实验室中,乙型肝炎病毒基因被克隆并插入细菌中,导致了乙型肝炎疫苗的诞生——这是首个生产的人类重组疫苗。“三十多年来,大学在协作生物医学研究方面毫不动摇地进行了投资,”前食品和药物管理局局长大卫·A·凯斯勒说,他在六月被任命为UCSF医学院的新院长。
大学在遗传研究方面的优势帮助转变了现代医学。科学家赫伯特·W·博耶在1973年对改变DNA技术的研究直接导致了胰岛素、人类生长激素和血友病药物的合成。生物技术革命正在进行中,博耶随后共同创立了基因泰克公司。
三年后,瓦尔穆斯和比肖普发现,一个指导正常细胞生长的基因如果发生突变,可以促进癌症的失控生长。这些所谓的癌基因的发现彻底改变了癌症研究,确立了癌细胞生长如何因接触致癌物(如辐射或烟雾)而被触发。此后已识别出超过100个癌基因,为各种旨在在适当时机激活或关闭它们的癌症治疗打开了大门。比肖普现在担任加州大学旧金山分校的校长,领导使命湾扩展。“我们之所以如此成功,是因为有开放的讨论和完全不受限制的探索‘如果’这个问题,”比肖普说。
一系列发现吸引了强大的朋友。许多来自湾区的风险投资家抓住机会资助加州大学旧金山分校的众多衍生公司。当这所内陆大学在1996年考虑搬出旧金山时,因为研究人员在壁橱和回收的浴室里工作,Gap Inc.董事长唐纳德·费舍尔、投资银行家桑福德·罗伯逊和市长办公室与拥有303英亩使命湾物业的商业开发商达成协议,免费提供其中一部分,价值7000万美元。“这些是极其重要的研究设施,我们想尽一切可能将它们留在这里,”前城市首席行政官鲁道夫·诺森伯格说。
这所大学还充当了有前途的科学家的孵化器。高级教职员工在全球范围内寻找年轻研究人员、研究生和博士后候选人,他们可能在这个跨学科的温室中茁壮成长。“这个地方挤满了那些可以独自进行小我冒险的人,因为他们真的很优秀,但他们看到了彼此交流的价值,”细胞与分子药理学系主任基思·R·山本说。
积极的态度有助于赢得信徒。例如,当CDC在努力对SARS病毒进行分类时,它转向了一位年轻的UCSF科学家乔·德里西。几个月前,德里西在一张幻灯片上印刷了已知的所有12,000种病毒基因序列的样本。这个被称为DNA微阵列的技术依赖于自然法则,这意味着任何应用于幻灯片的病毒都会向类似的病毒聚集。德里西和一名研究助理仅用12小时,利用个人电脑和荧光显微镜确认SARS与一种鸟类病毒密切相关,但值得进行全新的分类。相比之下,发现艾滋病病毒则花费了许多年。“我们所做的显然并不是那么新颖,除了我们做得快,”德里西说。
UCSF面临的最新挑战是将这种技术与更基础的研究结合起来。基因组学、蛋白质组学、纳米技术以及其他探讨单个蛋白质甚至原子基本相互作用的领域,需要对数据库和模式识别工具的强烈利用。在新的使命湾校园,UCSF旨在解决这些确切的问题。2004年秋季,学校计划开设定量生物医学研究所,由卡斯曼领导。它将作为遗传学、物理学、化学和计算机科学交叉领域的专业知识和工具的集散地。目标是创造医学等同于行业标准技术的工具——这些工具可以迅速传播到其他地方,帮助加速新医疗治疗的创造和交付。UCSF的研究人员对此没有其他选择。
更正与澄清 马文·卡斯曼被错误地认定为加利福尼亚大学旧金山分校的校友。他的博士学位来自纽约的阿尔伯特·爱因斯坦医学院。 |
---|
由克利夫·爱德华兹在旧金山撰写