报告人：马丁·查尔菲 2008年诺贝尔化学奖获得者、美国哥伦比亚大学教授

　　非常感谢，非常高兴能够参加这样一个科学家的盛典——包括科学家、工程师以及药学家的庆典。我非常高兴能够参加这样一个活动。我希望通过这样的盛典，人们会认为科学家是非常与众不同的。

　　我也花了很长时间意识到了这一点，因为人们告诉我了一些非常奇怪的观点，就是大众眼中的科学家是什么样的。我们听说了过去很多伟大的科学家——牛顿、爱因斯坦、达尔文等等，但是当了解这些人的时候，我获得了很多关于科学家错误的观点。

　　这些错误的观点都是什么呢？首先，人们认为科学家都是天才，如果不是天才就不能成为科学家。第二，科学家的实验总是能够成功，因为他们是天才，科学家的思维方式跟我们是完全不同的，他们使用科学方法来解决问题，并且做这些有意义的实验。另外一个可笑的事情是，看起来科学家总是独自工作，他们从来不跟其他人合作，尽管可能有一个助手，这个助手也只是做一些辅助性的工作。还有一点，我所听到的过去这些科学家尽管有一些特例，但其他科学家都是白人。

　　很不幸很多人现在还是这样认为的。事实上，过去7年里，在我的实验室开展研究的人来自于世界各地。他们是各种各样不同的人，有着不同的观点、不同的兴趣点，但我们都一起合作。我在美国所了解的多数实验室都是类似的情况。非常幸运的是，我的实验室有一些非常杰出的博士生来自中国。如果你看一下我的论文，就会发现，基本上我所开展的每一个重要的研究或论文中都有中国科学家参与的身影，他们也在我的实验室开展工作。

　　接下来，我给大家讲一下绿色荧光蛋白的故事。

　　我换一种方法来解释吧。如果这是一个标准的科学故事，那么我们有几个问题需要解决：第一，我们能不能看到特定的动物身上的细胞，而且是活着的动物细胞？

　　（指幻灯片）这是一个非常小的虫子，是我们神经细胞上的一个线虫。我们看一下它，可以看到细胞，但不知道这是什么细胞，因为这个动物是透明的，我们没有办法真正看清。另外，生命是一个动态的进程，我们需要长期观察生命的变化，长时间会发生什么，也是基本没办法看到的，因为我们一个时间只有一个单独的影像，这些影像都汇集到一起才能进行猜测。

　　这里就出现了一点问题，我们没有办法知道这些图象是从哪里来的。另外DNA、RNA都会产生蛋白，可是DNA在哪儿发生作用？它的基因是在哪里被关闭的？对此，我们了解的很少，我们有一些方式可以找到这个蛋白质，可以用抗体，可以通过基因来寻找，但是我们仅仅能发现一点。这是在我的实验室看到的，这个透明的动物，我们可以看到它的某些细胞。比如，这是一个制备的组织，来自于一个死的动物，这个动物死了之后我们对它进行渗透，看它的基因在哪里是有活性的，可它不会告诉我们长时间的情况。

　　1989年，我参加了一个研讨会，了解到日本科学家下村修（2008年与马丁?查尔菲、钱永健共同获得诺贝尔化学奖）在1962年发生的非常好的一个事件。他们意外地发现，维多利亚多管水母中可以发出很好看的绿光。当时，大家不知道这是怎么发光的，所以他开始研究，但他重复做了很多次实验，每一次都失败了。

　　有一天深夜，他回到家吃了晚饭，把所有的实验用品都丢到了下水槽。当时，下水槽里有很多东西，包括海水，当他要离开的实验室的时候，看了一下水槽，发现这里的东西在发光。这让他非常惊奇，因为之前都没有发过光，他发现这个下水槽和里面的海水中有钙离子。随后，他做研究每一次都会把钙离子放进去。

　　这是一个非常偶然的发现，也是科学之中经常使用的方式。比如说，我们把东西扔到了地毯上，扔到了下水池里，又把它找回来，就发现它奏效了。下村修发现了一种发光蛋白，也叫水母素，跟钙离子在一起的时候就会发光，也就是发光水母。发光水母现在看起来是蓝色的，可它发的光是绿色的，这种蛋白也就被称为“绿色蛋白”，现在叫作“GFP绿色荧光蛋白”。实际上，GFP是不发光的，只是转换光，把蓝光转换成绿光。

　　当我在那个研讨会上听到有人介绍这方面的工作——你要知道，我特别想了解对一个透明生物来说，它的基因什么时候具有活性——非常兴奋。我意识到，可以把GFP放入到这种透明动物之中，这样我就总能看到这个动物了，因为它也能发出绿光。

　　这真的让我太兴奋了，甚至都忘记关注研讨会上的其他内容。随后的几年里，我就开展了相关的研究，但是，论文却发表不了，为什么呢？因为他们不喜欢我论文的题目，“绿色荧光蛋白：一种新的基因表达标识物”。他们说，他们做的所有东西都是新的，不应该在标题中再加入“新”字。我有一些生气，再次提交论文的时候，换了一个更长的标题。他们接受了，但希望能够缩短一些，我又缩短了。标题搞定之后，又遇到一个新的问题，我提交了图片可以放在封面上，但是编辑告诉我：“我们很喜欢你的图，但我们不喜欢封面是绿色，能不能改一改颜色？”我当然说不能改，很幸运，到最后他们尊重了我的意见。

　　最后的问题是，我们提供了很多样本，其他人也做了一些实验。在发表文章之前，这些人跟我说，这个东西在我们的系统中很有用。我听了非常兴奋，想用他们的研究做论文的辅助。其中有一个人让我非常煎熬，他提出了很多要求，除非满足这些要求，我才能够引用他的工作——连续两个月每个周六的早晨我都要给她做咖啡，给她做法餐，还要每天给她倒垃圾——这个人就是我的妻子。

　　基因是由两部分组成的，一部分是要做成什么；另一部分会告诉我们，什么时候在哪里以及多少能做成这样一个东西。我们所做的是拿到控制区之后，加入绿色荧光蛋白。但我妻子是把这两部分都拿过来，那么，绿色荧光蛋白就成了一个灯，当这个蛋白从一个细胞转移到另外一个细胞的时候，就可以更好地追踪。

　　现在，绿色荧光蛋白在很多类型的细胞中得到了应用。使用它，有两个好处：一是可以放到动植物或者细菌之中，一次性就可以，它们就会有自己的后代；另一个好处是，我们可以观察一个活的组织，观测并且追踪它的变化，我希望能够起到作用。

　　科学家们希望得到其他颜色的荧光蛋白，钱永健先生和我们共同分享了2008年诺贝尔化学奖，他发明了很多其他不同颜色的荧光蛋白。他在小鼠的大脑当中通过各种颜色的标志去显示其中的组织，而且还进行了很多不同颜色的组合。他给其中一个组合起了个名字叫“彩虹脑”，不仅看起来漂亮，而且确实能够帮助我们更好地识别大脑神经系统。

　　一共有660篇论文都已经引用了绿色荧光蛋白的一些研究成果，也解决了很多科学问题。我想说，在这里面有3个层面的内容，比如它可以进行基础性研究，在我们的实验室当中就可以通过绿色荧光蛋白更好地去看活体细胞。

　　在应用层面，以一个感染艾滋病毒的小鼠细胞为例，通过绿色荧光蛋白来进行标记的话，就可以追踪这个病毒细胞是怎么从一个部位转移到另一个部位的，可以帮助科学家们去研究一些治疗艾滋病的药物；而且也可以通过它更好地去了解一些新陈代谢的过程，以及一些癌症在代谢当中的特征和流程。所以说，它的应用还是非常广泛的。

　　此外，还有一些没有预期到的应用，比如可以用于检测地雷，有些地雷可能就是埋到了底下3米左右的深度，但具体埋在哪里也不知道，此时，就可以在细菌里注入绿色荧光蛋白，喷洒到一个范围内，然后用一种灯去看地雷的具体部位。这个实验并不是每一次都能特别准确地得到结果，有时候也会有错误。所以，现在很多科学家还在持续不断地改进这些实验。为什么要做这件事？因为很多在战争中残留下来的地雷没有被发现，它们的伤害性是非常大的，研究好这件事非常有意义。

　　日本希望能够做一个研究，把绿色荧光蛋白放到蚕里，就可以生产出一种荧光的丝绸。但是我本人并不是特别认同，因为我不知道你会不会想要总有一个紫外线灯照着你，让你显现出身上的荧光颜色。还有人建议把绿色荧光蛋白用到“绿巨人”这个角色的塑造上面。不管怎么说，绿色荧光蛋白确实应用非常广，已经应用到人类用品上。

　　最后我想说，科学的成功来自很多不同的渠道。和我一起分享诺奖的，像下村修，他认为不能够持续地在学校学习，要去真正的实践。钱永健在美国得到了最好的一个科学奖（西屋科学人才选拔赛一等奖，是美国历史最久、最具声望的科学竞赛，参赛者以高中生为主，又称“少年诺贝尔”，钱永健16岁得奖。）而我本人学习成绩并不是特别优秀。

　　我觉得把我们几个连在一起，就是因为我们对这个研究确实都是非常兴奋的，绝大多数的这种科学发现其实都具有偶然性。下村修经常说，我们只是偶然发现这个现象才进行进一步的深入研究。

　　我觉得很重要的是，有时候你也许对有一些经验是无知的，然后你要持续去尝试。有些人想要把绿色荧光蛋白放在细菌里，经常有别人说别浪费时间了，肯定不能奏效。所以我们要有一定的坚持。

　　最伟大的科学家们总是在不断推进工作进展。在绿色荧光蛋白的发明过程当中，我们觉得确实遇到了很多非常有智慧人，我们把他们聚集在一起，把大家所有的智慧融合在一起，才有了最后的结果。很幸运我们有这样的自由可以去进行这样的研究。其实，并不是美国的国家机构给我们签个合同，让我们去做一个什么样的实验，对科学家来讲，有充分的热情去研究我们感兴趣的课题，才是非常重要的。

　　而且，在实验室里去进行创新，学生以及博士后都是创新的主力。我们不能够片面去看世界，片面去看生物学，要从所有生物机体角度去研究才有意义。我去过的所有这些国家，都在倡导说要实现一个非常了不起的目标，这当然很好。这些目标往往人们会觉得应该在短期内实现，但其实我所知道的这些出色的科学家都花了很长时间。比如，下村修是在1962年开始研究的，我在1992年研究课题，1994年发表论文。我们都花了很长时间去研究，有时候有点像一场赌博，你需要在最基础的研究上赌一把，因为后面所有的应用必须在基础研究完成之后才可能出来。

　　1969年，一位物理学家在美国国会进行演讲，提到当时很多人都存在质疑的一个科学项目——粒子加速器。当时还在越战期间，一位参议员提到这种粒子加速器对于国防以及国家安全的意义，认为没什么帮助，他认为只有在尊重、热爱我们的文化的时候，不管你是一个画家、一个雕塑家或者一个诗人，我们能做的一切必须是能够值得去捍卫的，这才是真正在捍卫这个国家。谢谢大家。

　　本文根据现场报告实录整理而成，有删减。