生物学的重要工具绿色荧光蛋白

在细胞生物学与分子生物学领域中，绿色荧光蛋白还是一个比较新鲜的名字。但是，绿色荧光蛋白一经发现，就成为当代生物科学研究中最重要的工具之一，它使人们对分子踪迹的探究前进了一步。

2008年10月8日，瑞典皇家科学院宣布，美籍日裔科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健因在发现和研究绿色荧光蛋白方面作出了贡献而分享了这一年度的诺贝尔化学奖。

下村修是首位从水母中分离出绿色荧光蛋白的科学家，被誉为生物发光研究第一人。1928年8月27日，下村修出生在日本，1960年，他获得名古屋大学理学博士学位。此后，下村修到美国普林斯顿大学弗兰克·约翰森实验室做博士后，着手研究水母发光的秘密。1962年，两人成功分离纯化出水母中的发光蛋白水母素，并且报告了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质，即绿色荧光蛋白（GFP）。20世纪70年代，下村修又进一步解读了这种发光蛋白的奥秘：含有可以吸收和释放光线的化学基团。

2008年诺贝尔化学奖新闻发布会，下村修（左二）、马丁·沙尔菲（左一）。

马丁·沙尔菲于1947年出生于美国。1977年，他获得哈佛大学神经生物学博士学位，自1982年开始任哥伦比亚大学生物学教授。他获奖的主要贡献在于向人们展示了绿色荧光蛋白作为发光的遗传标签的作用，这一技术被广泛运用于生理学和医学等领域，为科研人员在了解人类疾病是如何发生的等方面提供了重大帮助。目前，这种蛋白已经成为同时代生物科学研究最重要的工具之一。

马丁·沙尔菲（左三）

钱永健的主要贡献在于利用水母体内发出绿光的化学物质来追查实验室内进行的生物反应，他被公认为是这方面的先驱。钱永健于1952年2月1日生于纽约，他是著名物理学家钱学森的堂侄。他从小就成绩优异，兴趣广泛。16岁时，他获得了“西屋科学天才奖”，这个奖项是全美最久远，也是最负盛名的科学奖。从哈佛大学毕业后，钱永健来到剑桥攻读博士学位。25岁时，他获得剑桥大学博士学位。

学海拾贝

绿色荧光蛋白分子呈圆柱形，就像一个桶，负责发光的基团位于桶中央，因此，绿色荧光蛋白可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。装在“桶”中的发光基团对蓝色光照特别敏感，当它受到蓝光照射时，会吸收蓝光的部分能量，然后发射出绿色的荧光。

1980年，钱永健发明了检测钙离子浓度的染料分子，次年，他改进了将染料引入细胞的方法，发明了更多、更好的染料，并将其广泛应用于工业生产中。1994年起，钱永健开始研究GFP，并创造出了更广泛的荧光蛋白色彩，包括黄、蓝、橙等颜色。钱永健让科学界更全面地理解了绿色荧光蛋白的发光机理，拓展了绿色以外的其他颜色的荧光蛋白。

如今，绿色荧光蛋白已成为研究当代生物学的重要工具，借助这一“指路标”，科学家们已经研究出监控脑神经细胞生长过程的方法，这些在以前都是不可能实现的。我们期待着绿色荧光蛋白在将来会揭开更多的秘密。