兩位從未合作過的「科學搭子」，如何共同拿下1000萬元頂尖科學大獎

轉自：解放日報 沈思怡

明天，2025世界頂尖科學家論壇將在上海臨港新片區開幕，現場將為獲得2025世界頂尖科學家協會獎的三位科學家進行頒獎。今年的頂科協獎「生命科學或醫學獎」由康奈爾大學的斯科特·埃默爾和猶他大學的韋斯·桑德奎斯特共同獲得，這兩位生物化學家因在揭示受體膜蛋白轉運與降解的核心細胞機制方面做出的突破性發現而獲此殊榮，並將共享1000萬元獎金。在頒獎典禮前夕，10月24日下午，兩位科學家在臨港中心接受了解放日報上觀新聞記者的採訪，分享了他們的顛覆性研究、獲獎感悟以及本次中國之行的深刻印象。

為「徹底消滅HIV病毒」提供新思路

今年6月，「來那卡帕韋」獲得FDA批准，這是世界唯一一款每劑可提供6個月保護的HIV預防新葯，它的問世讓完全清除艾滋病成爲了可能。儘管並未直接參與這款新葯的研製，但細究基礎研究與新葯研發的底層邏輯，「來那卡帕韋」的問世與埃默爾與桑德奎斯特這兩位科學家數十年的研究成果緊密相連。如果將人體細胞比作一個精密運行的工廠，那麼埃默爾與桑德奎斯特的工作，便是首次完整繪製了這座工廠內部的「核心物流與清運系統」圖紙，並在此基礎上，為包括病毒出芽、癌症乃至神經退行性疾病在內的多種重大疾病提出了全新理解，也為艾滋病藥物的研發提供了革命性的靶點。早在20世紀90年代，科學家就已經發現HIV病毒會鑽進人體細胞，利用細胞的物質和能量複製自己，卻並不明白它在大量複製后，是如何從細胞里成功逃脱，繼而完成擴散感染的。在基礎研究的層面，若將人體細胞內部想象成一個井然有序的工廠，埃默爾教授的工作，就是揭開了工廠內部一套精密的「垃圾清運與物流系統」——即ESCRT通路。細胞表面有許多像「天線」一樣的受體蛋白，當它們完成使命（如接收了激素信號）受損后，需要被及時關閉、回收並降解，以防信號過度激活引發混亂。埃默爾教授早期在酵母模型中的遺傳學篩選，首次系統性地鑑定出負責執行這一關鍵任務的VPS基因家族，並揭示出ESCRT通路的核心能力。這套通路包含ESCRT-0到ESCRT-Ⅲ的多個蛋白質複合物，如同一個分工明確的施工隊，能夠精準地標記細胞內需要降解的受損膜蛋白，並將其切斷膜連接，裹進一個獨立囊泡中，最終運往溶酶體「垃圾處理廠」進行銷燬。而ESCRT功能一旦出現缺陷，可能導致細胞生長失控，進而引發腫瘤，導致癌症、神經退行性疾病以及帕金森病等。這項看似基礎的研究，卻在人類與艾滋病毒（HIV）的鬥爭中發揮了里程碑式的作用。基於埃默爾團隊發現的ESCRT通路，桑德奎斯特的實驗室獨立發現，HIV病毒的衣殼蛋白與宿主細胞的ESCRT通路之間存在着精密的相互作用——HIV病毒衣殼蛋白就像一串通訊密碼，使其能夠「挾持」ESCRT通路，從而完成病毒出芽，並介導成熟艾滋病毒核心顆粒從感染細胞中釋放。也就是説，病毒將我們細胞的清運系統，變成了它自身繁殖與逃逸的「幫兇」。基於此，桑德奎斯特團隊便能有理有據地提出一個假設：如果我們能夠干擾病毒衣殼的結構或功能，不僅能破壞病毒複製，還可能直接阻斷其出芽過程。這也意味着，病毒衣殼能成為業界研發艾滋病藥物的全新靶點。正是這項基礎生物學的發現，為全球製藥界點亮了一座燈塔。吉利德科學公司基於該突破研發了來那卡帕韋，成為近年來艾滋病治療領域一個革命性的突破。桑德奎斯特解釋，來那卡帕韋雖不直接作用於ESCRT，但它通過穩定病毒的衣殼核心，使其變得「過於堅固」，從而同時破壞了病毒內部的組裝和其利用ESCRT出芽的能力。對於HIV感染者，包括那些病毒被常規方案抑制良好的患者，來那卡帕韋的長效特性都帶來了質的飛躍。記者瞭解到，目前的抗逆轉錄病毒療法（ART）需要每天服藥，終身不斷。這不僅給患者帶來心理負擔、病恥感，並且存在漏服的風險。而經過緩釋設計的來那卡帕韋，一次注射就能維持6個月藥效，在涉及數萬人的多項臨牀試驗中，來那卡帕韋在預防HIV上顯示出近乎100%的功效。

重視基礎科學與研發轉化的深度互動

雖然兩位科學家從未曾合作，但某種程度上，他們完成了防治HIV的「科學接力」。桑德奎斯特提到，如果沒有埃默爾對ESCRT通路的奠基性基礎研究，后續針對病毒出芽環節的藥物設計將如同「盲人摸象」，缺乏清晰的理論靶心。「基礎研究始終是造福人類學的發端，當我們進一步改善來那卡帕韋這款藥物對於HIV治療時，會發現基礎科學的問題仍然沒有答案。」埃默爾也表示：「我們最初只是對細胞如何管理其內部膜世界感到好奇。看到這種好奇心最終能幫助我們理解並對抗像HIV這樣的可怕疾病，這是對基礎科學價值最有力的證明。」在桑德奎斯特看來，本次獲獎，讓他得到的寶貴經驗是，在基礎科學和應用研發之間，科研團隊們應該有更多的互動，基礎研發與應用研發看似彼此獨特，實則深度交織。這兩方都需要緊密互動，相互交流，以瞭解哪些發現是突破性的，以及如何將這些發現進行及時有效的轉化。「首先，我們要試圖瞭解自然世界。」桑德奎斯特説，「基礎研究在形成拯救生命的新療法中始終具有關鍵而巨大的內在價值。」

「令人興奮」的論壇與「潛力巨大」的科研環境

作為一個源自中國上海的科學獎項，頂尖科學家協會獎對全球目光的吸引力正不斷增強。對於此次獲獎，科學家們不約而同地提到了「驚喜」與「認可」。

回顧起近四十年的探索與本次獲獎的感受，埃默爾流露出科學家的謙遜與對團隊的珍視，「一開始接到電話，我有些震驚，當我意識到這個獎項的重要性后，我反而覺得自己受之有愧。」埃默爾説，他的實驗室有許多研究生和博士后工作，彼此就像大家庭一樣，致力於解決生物學中有趣的問題，因而，頂科協獎的這份榮光更屬於團隊中每一個人。

這份感受在桑德奎斯特那里得到了共鳴。「翻看往年的獲獎者名單，我覺得非常自豪能夠成為他們中的一部分。」桑德奎斯特還分享了一個讓他倍感親切的細節：「兩年前的一位頂科協獎獲得者英國劍橋MRC分子生物學實驗室教授丹妮拉·羅茲，正是我一名非常重要的導師，這更為我此次獲獎增添了獨特的榮譽感。」

這份榮譽，也成爲了連接他們與中國科學界更緊密合作的橋樑。埃默爾教授透露：「事實上，我最好的朋友是居住在西湖附近的一位教授。此次來上海蔘與頂科論壇與頒獎典禮，不僅為我提供了與許多中國科學家互動的寶貴機會，它無疑也為美國與中國科學界更多的合作機會打開了大門。」

桑德奎斯特教授雖然首次到訪中國，但也深刻感受到這種聯繫的力量：「我們在猶他大學的實驗室里有許多優秀的中國研究生在做偉大的事情。毫無疑問，建立這種聯繫將有助於科學合作的深化。」

本次行程雖然是桑德奎斯特教授的首次中國之行，但頂科論壇的議程、科學家陣容以及前期「2025世界頂尖科學家協會獎獲獎者校園行」等豐富活動，依然給他留下了極為深刻的印象。

「我看了會議日程，里面有一系列令人期待與興奮的論壇分享，主題重要且演講者都是各領域全球傑出科學家。」桑德奎斯特生動地比喻了參與論壇的感受：「大多數科學家都記得人生中第一次學術會議，那是你突然走出實驗室，意識到自己是科學社羣一分子的時刻，你會很快被這個領域的前輩們所鼓舞。本屆頂科論壇匯聚了25位諾貝爾獎、圖靈獎、沃爾夫獎、菲爾茲獎等國際頂級獎項得主，我置身其中，也感受到了同樣的激勵，能與許多同頻共振的人切磋交流，這是一件很偉大的事。」

作為中國科學界的老朋友，埃默爾曾在2002年到訪過中國，對於中國科研的飛速發展，他有着切身體會。他覺察到，中國目前對神經退行性疾病產生了極大的興趣，並在阿爾茨海默病，帕金森病，肌萎縮性側索硬化症等疾病方面產生了許多驚人的研究成果。「我認為，未來兩代的中國研究人員絕對有潛力成為這個領域的領跑者。」

桑德奎斯特也從全球產業佈局的角度印證了這一點：「歐洲和美國的主要製藥公司都已將中國視為關鍵的市場和研究中心，許多公司在此設立了研發機構。我看到這一切正在一個非常強勁的軌道上發展。」