保罗·伯格(Paul Berg)在被提名为1980年诺贝尔化学奖共同获奖者后,收到了一通祝贺电话。

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保罗·伯格是第一个将一个物种的DNA整合到另一个物种遗传物质中的研究人员。在此过程中,他发明了现代生物学中最强大的工具之一,并为价值数千亿美元的生物技术产业奠定了基础,并为许多人类疾病设计了治疗方法。仅这一点就足以确立伯格的卓越地位——他在1980年获得了诺贝尔化学奖——但他也因解决了对“重组”研究可能存在的风险的焦虑,并领导了对负责任地使用技术的共识的发展而被铭记。他于2月15日去世,享年96岁。

伯格在纽约市长大并接受教育,后来就读于布鲁克林的亚伯拉罕·林肯高中。这是另一位诺贝尔奖得主的母校,生物化学家Arthur Kornberg他后来成为伯格长期的导师。伯格在宾夕法尼亚州立大学攻读生物化学的本科学业因第二次世界大战的爆发而中断,期间他在美国海军服役。令他失望的是,他想成为海军飞行员的热切愿望从未实现。

1948年,伯格继续在俄亥俄州克利夫兰市的凯斯西储大学学习生物化学。在哥本哈根与生物化学家赫尔曼·卡尔卡(Herman Kalckar)一起获得博士后学位后,伯格搬到了密苏里州圣路易斯华盛顿大学微生物学系,与科恩伯格一起工作。在那里,他因为报告了一种新的中间分子在脂肪酸代谢中的作用而获得了国际关注。获得教职后,他继续发现转移RNA -第一次被其他人从无细胞肝提取物中分离-在提取物大肠杆菌,并表明氨基酸在被连接到转移RNA上组装成蛋白质之前被激活。

1959年,伯格和科恩伯格一起搬到了加利福尼亚州的斯坦福大学。由于对进一步探索基因功能产生了兴趣,他在加州圣地亚哥的索尔克研究所(Salk Institute)与病毒学家和癌症生物学家雷纳托·杜尔贝科(Renato Dulbecco)度过了一年的长假。这促使伯格重新配置了他在斯坦福大学的实验室,以作为多瘤病毒宿主的动物细胞为研究对象,比如可能致癌的DNA病毒SV40。他追求的技术可以让他研究病毒基因在原核生物中的表达,如大肠杆菌,以及原核基因在动物细胞中的表达。

为了做到这一点,他设计了一种费力而棘手的策略,用于生成包含多个物种DNA的DNA分子——重组DNA。这包括使用酶剪开SV40病毒的环状基因组,并从细菌的DNA中剪出包含三个基因的片段大肠杆菌然后裁剪两个分子的自由端,使它们重新结合成一个DNA圈。

他们的想法是使用经过修饰的SV40作为病毒载体,将“外来”遗传物质携带到动物细胞中。但在他开始实验后不久,人们开始担心将SV40基因引入大肠杆菌而其他常见的人体肠道细菌也会增加患癌症的风险。这种担忧促使伯格呼吁暂停他实验室的所有重组DNA工作,直到这个问题得到更彻底的探索。

随着关于伯格的尝试的消息传开,详细的理论灾难性场景出现了,包括可能意外产生弗兰肯斯坦式的怪物,甚至干扰自然进化。作为回应,伯格和他的同事们在加州旧金山南部的阿西洛玛会议中心召开了两次会议。第一次会议于1973年举行,促使伯格将后来被称为“伯格信”的内容分发给了几家期刊,其中包括自然,要求科学界成员暂时停止涉及重组DNA的实验。的1975年举行了历史性的第二次会议讨论重组DNA技术的利弊。

考虑到公众的广泛兴趣,伯格和其他组织者强调邀请新闻界人士参加1975年的会议,并鼓励他们提问,但要求他们在会议结束前不要提交报道。与会者同意自愿暂停研究,直到安全使用新技术的指导方针颁布为止。美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)于1976年首次发布了该指南,此后一直定期更新。因此,完全禁止重组DNA研究的真正威胁得以避免,为基因组测序和编辑打开了大门,并使基础研究、临床医学和药物发现以及生物技术的其他应用取得了无数进展。

伯格投入了大量的时间来推广重组DNA技术的安全使用,并将其应用于临床。1980年,他与科恩伯格和美国遗传学家查尔斯·亚诺夫斯基在加州帕洛阿尔托创立了DNAX细胞和分子生物学研究所。他还担任斯坦福大学贝克曼分子和遗传医学多学科中心的首任主任,该中心于1985年成立。

伯格是一位杰出的科学家、教师、导师和管理者,也是一位熟练的支持者,他把良好的、老式的常识应用于有争议的公共政策问题,包括后来在生物医学研究中使用胚胎干细胞。他在21世纪初正式关闭了他的研究实验室,但继续为他的部门和他的大学提供建议,并担任生物技术公司的顾问。学术界将深深地怀念这位分子生物学和分子遗传学早期的巨人。