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科研巅峰时期正值一战,他如何在动荡中把握自我?

赛先生  · 公众号  ·  · 2024-08-08 19:00

正文

50多岁时的卡尔·兰德斯坦纳(Karl Landsteiner,1868-1943)。图源:公有领域

导读:

“今天,只要是有输血的情况发生,焦虑的母亲的孩子得以获救,那里就有卡尔·兰德斯泰纳的贡献。”
——奥地利病理学家、奥地利科学院院士赫尔曼·基亚里 (Hermann Chiari)

李诺林 | 撰文

100年前因发现血型而获得诺贝奖的卡尔·兰德斯坦纳,职业生涯“开局即巅峰”,但因第一次世界大战和当时的反犹主义,多次快要陷入失业的窘境,甚至死亡的威胁。

世界动荡不安,生存也成问题。 兰德斯坦纳却 全心投入医学研究,研究那些困扰人类健康的难题,并做出许多改变世界的重要发现。

“今天,只要是有输血的情况发生,焦虑的母亲的孩子得以获救,那里就有卡尔·兰德斯泰纳的贡献。” 奥地利病理学家、奥地利科学院院士赫尔曼·基亚里(Hermann Chiari)曾如此评价说。

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倾心化学,各地拜师

1868年6月14日,卡尔·兰德斯坦纳 (Karl Landsteiner) 出生在距离维也纳不到30公里的巴登 (Baden) 小镇。他的家庭比较优渥:父亲是一名记者和报纸编辑,母亲来自犹太商人家庭。好景不长,兰德斯坦纳7岁时,父亲因心脏病发作不幸去世,从此母子二人相依为命。

兰德斯坦纳17岁时进入维也纳大学医学院学习医学,并在6年后的1891年获得医学博士学位。虽然获得了医学学位,但是兰德斯坦纳对化学产生了浓厚的兴趣,尤其是和血液相关的化学。

兰德斯坦纳与化学结缘始于格鲁伯-肥达 (Gruber-Widal) 反应。这个反应在血清学上为区分伤寒杆菌和非伤寒杆菌提供了证据。兰德斯坦纳认为,这种区别反映了它们在化学方面的差异。后来兰德斯坦纳在化学教授的实验室开始做实验,并且发表了第一篇化学方面的文章。这些化学方面的技能和成就为兰德斯坦纳将来在血清学方面的工作打下基础。

1891-1893年,在接下里的两年时间里,兰德斯坦纳先后跟随德国和瑞士的知名教授学习,丰富自己对于化学的理解。兰德斯坦纳首先在德国维尔茨堡 (Würzburg) 埃米尔·费歇尔 (Emil Fischer,1902年的诺贝尔化学奖得主) 教授的指导下学习有机化学。接着在慕尼黑的尤金·冯·班贝格 (Eugen von Bamberger) 教授那里学习苯衍生物化学。之后在苏黎世跟随亚瑟·鲁道夫·汉茨 (Arthur Rudolf Hantzsch) 和罗兰·肖勒 (Roland Scholl) 教授学习有机化学。

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职业生涯:开局即巅峰

1900年,32岁的兰德斯坦纳已经担任维也纳大学的法医解剖学家三年,正在从事病理生理学方面工作。当时,人们知道两个人的血液混合会导致红细胞聚集或凝集。凝集现象是血细胞聚集,可导致患者血液中释放致命毒素,这在当时是输血的常见问题。但这种现象的具体机制及血型分型尚不清楚。兰德斯坦纳采了20多位成人血液,并将这些血液进行混合测试。当他将从一个人身上提取的血清和其他人的红细胞混合在一起时,发现在一些组合中,红细胞发生了强烈的凝集,而在另一些组合中,没有明显的反应。

兰德斯坦纳根据上述实验结果推测,红细胞上一定存在两种凝集物质 (分别称为A和B) ,血清中也存在两种对应的同族凝集素 (分别称为抗A和抗B) 。根据红细胞中是否存在一种、另一种或两者都不存在,可以定义四种血型,即A型、B型、O型和AB型。1901年11月,这项成果以“关于正常人血液的凝集现象”为题,发表在《维也纳临床周刊》上。血型的发现,使得一战期间 (1914-1918) 大规模的手术输血变得更加安全,挽救了无数人的生命。直到今天,按照血型输血也是一项常规但极其重要的医疗准则。1930年,兰德斯坦纳因对于人的不同血型研究的贡献获得诺贝尔生理学或医学奖。

1899年,兰德斯坦纳在实验室。图源:公有领域
发现血型成为兰德斯坦纳学术生涯一个很好的起点。接下来的几年,他不断取得重要成果。1903-1906年,他与多纳斯 (J. Donath) 阐明了冷凝集素形成的发展机制;1905-1906年,与皮肤科医生恩斯特·芬格 (Ernst Finger) 首次揭示了梅毒向猴子的传播,并与维克多·穆夏 (Viktor Mucha) 一起通过他们自己开发的暗场显微镜检测梅毒病原体。几年后,兰德斯坦纳又开发了一种用于检测脊髓灰质炎病毒的血清诊断方法。
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战争与反犹主义的阴影

科学上的成就斐然,并没有让他避开战争的影响。1916年,48岁的兰德斯坦纳与海伦·沃拉斯托 (Helene Wlasto) 在第一次世界大战的战火中结婚,并在第二年有了他们的儿子。他 们时常会遭受食物短缺和恶劣的生活环境的折磨。1918年年底,波兰免疫学家路德维克·希尔斯菲尔德 (Ludwik Hirszfeld) 曾拜访兰德斯坦纳,发现“他看起来正在经受饥饿的痛苦。”

一战后,新成立的奥地利共和国经济萧条,兰德斯坦纳在1919年离开维也纳,前往荷兰海牙的一家小医院RK Ziekenhuis担任教授。不过,有了教授的身份,他的实验条件也没什么改善。诺贝尔奖得主裴顿·劳斯 (Peyton Rous) 对兰德斯坦纳在此期间的工作环境有过描述:“他做临床实验室的日常工作,检查尿液和血液,做瓦色尔曼 (Wassermann) 试验,进行尸检,用显微镜检查组织——所有这些都是在一个房间里进行的,只有一个修女和一个男仆作为他唯一的助手,他的工资很低,适合这个职位……”

在这样的情况下,兰德斯坦纳坚持 “为每一刻钟不受干扰的工作而奋斗”,并再次取得了重要成果。1921年,兰德斯坦纳成功鉴定出某种抗原部分,将之称为“半抗原”,特指那些能够与特异性抗体结合,但本身不能引发免疫反应的分子。在兰德斯坦纳看来,这项工作的重要性不亚于发现A、B、O血型。他的评价后来被证明是准确的:现代免疫化学已经越来越依赖兰德斯坦纳引入的“半抗原”和“载体”的概念以及他对免疫反应特异性的证明。

然而,反犹主义的盛行,让兰德斯坦纳的职业生涯始终面临极大的威胁。1921年左右,几位荷兰科学家把兰德斯坦纳引荐给了时任美国洛克菲勒研究所所长的西蒙·弗莱克斯纳 (Simon Flexner) 。“如果不是几位荷兰科学家将这位杰出人物的才华引起了西蒙·弗莱克斯纳的注意,兰德斯坦纳和他的儿子很可能就会死于纳粹毒气室”,美国波士顿丹娜法伯癌症研究院 的A.马修·戈特利布 (A. Matthew Gottlieb) 在他的一篇关于兰德斯坦纳的文章中写道。

1921年末,兰德斯坦纳收到西蒙·弗莱克斯纳的邀请,并于第二年正式成为洛克菲勒研究所的研究员。

到了洛克菲勒研究所,兰德斯坦纳总算不再四处漂泊。不过,他一开始的实验条件并没有明显的改善。他被安排在了一个小房间里工作。研究所刻板的管理,也使得他无法完全按照自己的想法开展项目。令人沮丧的是,研究预算也少得可怜。他经常对周围的一位同事抱怨说,“ (我) 应该成为一个银行家”。曾与兰德斯坦纳合作7年的菲利普·莱文 (Philip Levine) ,在他看来,兰德斯坦纳“精神上也很痛苦”。

即便实验支持极其有限,兰德斯坦纳仍将大部分精力放在了研究本身上。1927年,他与菲利普·莱文发现了M、N和P血液因子,这些发现对于确定亲子关系以及识别刑事案件嫌疑人具有重要意义。1940年他与亚历山大·维纳 (Alexander Wiener) 发现Rh血液因子,这对理解新生儿溶血性疾病的病因至关重要。由于这两项杰出的工作,兰德斯坦纳与莱文、维纳于1946年获得首届拉斯克临床医学研究奖 (Albert Lasker Clinical Medical Research Award)

在洛克菲勒研究所的20余年里,兰德斯坦纳继续保持高产,撰写了大约160篇科学论文,1933年还出版了专著《血清学反应的特异性》 (The Specificity of Serological Reactions) ,该书至今仍是免疫学经典之作之一。1943年,兰德斯坦纳因心脏病发作,倒在了他的实验室,两天后在医院去世。
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真正的强者:逆境中把握自我

经历了一战的战火和反犹主义,兰德斯坦纳的职业生涯可以说是在动荡中经历了生死考验。面对诸多的不确定,兰德斯坦纳展现出一个强者的本色,尽管多次更换工作,却始终在医学领域耕耘。

在实验室里,他是一个积极、热情和不知疲倦的工作者,全身心地致力于科学事业。兰德斯坦纳的“人生小船”多次在狂风骇浪中飘摇不定,但他很清楚地知道他要把船开往何处,并一直朝着那个心中的目的地前进,没有偏离其方向。
兰德斯坦纳对实验的要求很高。他经常要求助手把一个实验程序重复很多遍,直到对结果的准确性感到满意为止。除非能明确地重现实验结果,否则什么研究都不会发表。这样“慢工出细活”的做事方法,使得他的工作都经受住了考验。与兰德斯坦纳合作过的莱文曾表示,兰德斯坦纳通过严格遵守科学原则和简明而合乎逻辑的思维影响了他的工作习惯。“所有必要的实验都重复进行,没有任何意外。”
卡尔·兰德斯坦纳纪念碑,维也纳大学拱廊庭院。

世界变化太快,今天许多人发现无法主宰自己的人生,担心“优化”,想卷卷不动,躺平又不能完全躺平,在“仰卧起坐”之间来回挣扎……和兰德斯坦纳相比,大多数人至少生活在一个和平的年代里,不用过于担忧战争和生存的问题。或许,锚定心中所爱,能更好地安顿我们的心灵。

参考资料:







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