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20位值得关注的生物技术天才

生物学家是否会再次完全在大学工作?

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学术界、技术界和生物界正在发生变化。化学家、遗传学家和神经科学家正在离开他们舒适的大学实验室,成为资金雄厚的生物技术初创公司的执行官。曾经酿造啤酒的企业家现在是制药公司的首席执行官。没有科学学位的技术专家和工程师正在解决人类基因组学和蛋白质组学的难题。想象一下尼尔斯·玻尔和阿尔伯特·爱因斯坦拥有股票期权。想象一下亨利·福特和托马斯·爱迪生正在研制药物。生物学与商业、科学与技术、顾问与发明家、商界人士与象牙塔研究人员之间的传统界限已经消弭。

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他们孕育着一个未来愿景,其诱人程度足以让我们人类的想象力承受:是的,他们坚持认为,我们真的会战胜癌症,让截瘫患者重新行走,为烧伤患者培育新皮肤,并活到300岁。

这份名单上的大多数梦想家仍然默默无闻,但这很可能只是暂时的。自两年前人类基因组被解码的消息公布后,科学产业变得炙手可热,所有这些人都已跃升为科学产业的超级巨星。自2000年1月1日以来,投资者已向这些人投入了590亿美元。没有人确切知道他们的承诺有多少会实现,或者当我们摆弄生命的基本构成单元时,可能会面临什么未知的危险。但对于这20位天才来说,生物技术革命正在进行中,他们将金钱、勇气和想象力转化为我们梦想中的药物和疗法,毫不回头。

4. 哪位生物学家推广了“系统生物学”一词,并两次辞去大学职位投身商界?

7. 这位洛克菲勒大学的细胞生物学家最终会离开学术界去帮助男性再生他们失去的头发吗?

8. 哪位前哈佛商学院教授成为绘制人类基因组历史性论文的主要作者?

12. 哪位前甜甜圈店老板正在经营一家市值超过10亿美元的热门生物技术公司?

17. 哪位哈佛化学教授兼国家科学奖章获得者正在研究自组装分子?

18. 哪位霍华德·休斯医学研究所副总裁将他的大部分成功归功于一种小昆虫?

1. 约书亚·莱德伯格 洛克菲勒大学分子遗传学与信息学荣誉教授 |

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尽管他对宇宙中其他生命的可能性充满热情,并被认为是人工智能、基于知识的计算机系统和新兴传染病领域的开拓者,但莱德伯格的压倒性兴趣仍然集中在他于1958年获得诺贝尔奖的主题——细菌上。莱德伯格的诺贝尔奖是基于他发现细菌重组。他在识别细菌遗传结构和细胞功能方面的工作已成为他作为Affymetrix等公司顾问所帮助创建的生物技术产业的核心。“现在,我正在研究细菌生长有多快,”他说。“细胞复制的极限是什么?”这些信息对于弄清如何抑制癌细胞的快速生长至关重要。他还是美国国防科学委员会的成员,这是9月11日事件后一个重要的论坛。

2. 彼得·舒尔茨 诺华研究基金会基因组学研究所所长 |

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1999年,舒尔茨在加利福尼亚州拉霍亚创立了诺华基因组学研究所。在那里,220名研究人员研究从纳米技术到学习和记忆的一切。他最喜欢的问题是:生命为何只选择了四种DNA碱基(用字母A、C、G和T表示)和20种氨基酸?为了找出答案,舒尔茨和他的同事们发明了80种新氨基酸。他们还开始用含有非天然氨基酸的生物工程细菌进行实验。“你可以创造强大的新蛋白质,”他说,例如具有杀死肿瘤细胞的新侧链的蛋白质。诺华将业务与研究相结合,剥离出三家新公司:一家希望解开以前未被绘制的蛋白质的结构;另一家正在用小鼠细胞进行实验,以测试可能适用于人类的突变;第三家则在细胞中搜寻未发现的通路、蛋白质和免疫反应。舒尔茨在1988年创立他的第一家公司Affymax时,只有32岁。他与企业家亚历杭德罗·扎法罗尼合作。“我对公司不感兴趣,”舒尔茨回忆说,“但亚历克斯说服了我,改变了我的生活。”

3. 克雷格·文特尔 基因组研究所 (TIGR) 主席 |

十年前,当文特尔在美国国立卫生研究院担任部门主管和研究员时,他萌生了一个加速基因发现的想法。遭到上级驳回后,他辞去了研究所的工作,在马里兰州罗克维尔创办了非营利组织TIGR。1998年,他创立了营利性公司Celera。几个月内,文特尔的快速测序技术将赢得解码人类基因组的竞赛这一事实变得显而易见。2000年6月,文特尔与他的竞争对手、NIH基因组项目主任弗朗西斯·柯林斯一同站在白宫,比尔·克林顿总统宣布了一项妥协性胜利,声明Celera和NIH已接近完成基因组解码。此后,基因组的商业前景变得模糊不清。NIH在线发布了免费版基因组,投资者意识到,积累遗传数据可能不如发现基于这些知识的新药利润丰厚。文特尔随后试图将Celera重塑为一家药物发现公司,并于一月辞职。在他离职前一周,他说他相信下一波生物技术将是个性化医疗,其中将利用大规模计算能力根据个人基因图谱定制治疗方案。

4. 勒罗伊·胡德 系统生物学研究所所长 |

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胡德年轻时在加州理工学院担任讲师,生物系主任曾要求他停止教授技术,专注于生物学。他拒绝了,离开了加州理工学院,并最终推广了“系统生物学”一词,用来描述生物学、技术和其他学科的整合。这种融合取得了成功:在20世纪70年代和80年代,胡德是DNA和蛋白质自动化测序仪的先驱,这导致了体内关键蛋白质和化学结构的发现。对学术界的不耐烦使他于1999年放弃了另一个备受瞩目的学术职位,创办了系统生物学研究所。他将这家创新公司描述为将商业方法与研究和学术自由相结合的“伟大实验”。他说:“未来的挑战在于整个系统和整合理论,以及能够自由运用你的想象力。”

5. 威廉·哈塞尔廷 人类基因组科学公司首席执行官 |

哈塞尔廷曾在哈佛大学丹娜法伯癌症研究所和哈佛医学院担任著名的癌症和艾滋病研究员长达17年。1992年,他从实验室转战商界,在马里兰州罗克维尔创办了人类基因组科学公司,就在竞争对手克雷格·文特尔的Celera总部附近。哈塞尔廷的公司目前市值30亿美元,有7种药物处于临床试验阶段,包括生长激素缺乏症、丙型肝炎和静脉溃疡的治疗药物。公司计划开发数百种更多的药物靶点。但57岁的哈塞尔廷的热情已经转向了他声称是他自己的术语——“再生医学”。“它始于一个非常简单的概念,即我们的身体是会磨损或损坏的机器,修复或更换这些磨损和损坏的部件是自古以来的愿望。许多途径将使我们能够做到这一点。”他设想了一个医疗未来,其中人类组织将常规用于替换衰老的器官。

6. 斯图尔特·施赖伯 哈佛大学化学与化学生物学系主任 |

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1973年,他已经计划从弗吉尼亚大学退学,成为一名木匠。他说:“我一时兴起去上了一堂化学课,我觉得它很美。它为我打开了一个全新的世界。”现在,施赖伯是哈佛大学的化学与化学生物学教授,他正在合成可以用来微调细胞内蛋白质和蛋白质通路的小分子,从而打开了一些属于他自己的新窗口。这些机制控制着从免疫反应到记忆的一切。20世纪80年代,施赖伯创造了刺激人体免疫反应系统机制的小分子,从而发现了蛋白质和受体的信号网络,这不仅对免疫功能至关重要,对心脏发育和海马体中的记忆获取也同样重要。他利用计算机和特殊设计的分子作为探针来研究蛋白质和其他天然分子,希望绘制出身体内部的遗传运作图。他说,一旦了解了这种基础设施,科学家就会知道哪个特定的遗传系统做什么,而“那时激动人心的部分才开始”。

7. 伊莱恩·福克斯 洛克菲勒大学哺乳动物细胞生物学与发育实验室主任 |

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福克斯最近通过研究一种指导胚胎皮肤细胞形成毛囊的蛋白质,发现了如何促进毛发生长。她对小鼠的干细胞进行了改造,使其变得格外毛茸茸。她说:“皮肤多年来一直受到皮肤科医生的密切关注——每一个瑕疵,每一种变异——因为与其它器官不同,它都暴露在外。这些信息可以与遗传学联系起来。”福克斯正在研究增强皮肤病抵抗力的蛋白质,导致皮肤起泡的蛋白质,以及与癌细胞相关的蛋白质。她不愿进行商业化,但怀疑自己最终还是会这样做。她说:“你无法阻止它。这是研究转化为产品造福人类的方式。”

8. 埃里克·兰德 怀特海德研究所/麻省理工学院基因组研究中心主任 |

回到1981年,当遗传学家识别一个基因需要一年或更长时间的时候,兰德是一名24岁的罗德学者,刚刚获得数学博士学位,还有整个夏天可以打发。他的兄弟,一位神经生物学家,建议他学习一些数学神经生物学。于是兰德开始研究细胞生物学,然后是分子生物学,最后是遗传学。与此同时,他在哈佛商学院教授金融学。他说:“这是一个漫长而离奇的故事,”但最终让他相信生物学的未来不仅在于快速积累大量的遗传数据,还在于设计数学模型来分析这些数据。到1990年,兰德已经是怀特海德基因组研究中心的主任,负责监督解读三分之一人类基因组的实验室。他主持了分析粗略基因组数据的委员会,并于2001年作为主要作者发表了提供完整人类基因组图谱的历史性论文。如今45岁的兰德继续领导该中心的工作,致力于将基因组应用于分析细胞功能和发现复杂的疾病遗传通路。他为多家生物技术公司提供咨询,并已成为生物技术界的卡尔·萨根,在《新星》等电视节目中担任魅力非凡的讲解员。他说:“解决基因组问题只是第一步,现在才进入有趣的部分,我们将看到遗传学是如何运作的。”

9. 科里·古德曼 Renovis 首席执行官 |

25年来,这位神经生物学家一直在绘制大脑机制图,例如神经元在发出数十亿条指令,使我们运动、思考和记忆时的行为方式。古德曼利用果蝇大脑发现了一系列在大脑控制基因,它们在人类中也有等效基因,其中包括一些与大脑发育相关的基因。这项研究可能有助于修复大脑和脊髓损伤。他是两家生物技术公司Exelixis和Renovis的联合创始人。后者希望将他的发现转化为治疗疼痛、饮食失调、抑郁症、精神分裂症和帕金森病的疗法。尽管在商业方面很有天赋,古德曼一直选择留在他在加州大学伯克利分校的实验室,自1999年以来他一直担任海伦·威尔斯神经科学研究所所长。但Renovis的投资者最近要求他担任首席执行官。“最初,我拒绝了。但我认为在未来10年里,商业途径将对脊髓损伤,也许还有精神疾病产生更直接的影响,所以我决定冒险一试。”

10. 西德尼·布伦纳 索尔克研究所杰出教授 |

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1962年,这位南非化学家与诺贝尔奖得主、遗传学家弗朗西斯·克里克在剑桥大学合作,发现了基因编码的精髓:每三个DNA碱基对(由A、C、G和T组合而成)编码一个氨基酸。布伦纳接着发现了细胞中的信使RNA。去年,74岁的他从加利福尼亚州伯克利的分子科学研究所所长兼科学主任的职位上退休。但他继续解剖河豚,以研究基因调控。他说:“我正在从河豚身上提取基因,并将它们插入小鼠体内,看看小鼠是否能够读取它们。”布伦纳拥有多项专利,主要涉及用于测序DNA和其他分子的计算发明,并且仍然是Lynx Therapeutics和NeoGene Technologies的董事会成员。他现在仍在圣地亚哥附近的索尔克研究所的一个实验室里研究河豚。

11. 乔治·拉特曼 Hyseq 董事长 |

十多年前,一位同事伪造了《时代》杂志封面,上面有拉特曼的照片,标题是他在制药公司安进的辉煌成就。拉特曼回忆说:“这简直令人发笑,因为它太荒谬了。我们在生物技术公司,更不用说美国工业中,根本微不足道。”现在,安进的价值超过640亿美元。它的两种生物技术药物——用于肾透析患者贫血的Epogen,以及用于预防化疗和骨髓移植患者感染的Neupogen——去年收入35亿美元。拉特曼对公司崛起不仅贡献了发现新的蛋白质通路,还帮助开创了一种成功融合研究与产业的公司商业文化。在加入安进之前,拉特曼曾担任3M和雅培实验室的科学家和高管。1990年,他创立了一家名为ICOS的公司,该公司目前有九种药物正在进行人体试验,用于治疗败血症和高血压等疾病。最近,这位74岁的老人成为初创公司Hyseq的负责人,这是一家新的制药公司。市场是否大到足以容纳这么多公司?拉特曼说:“目前生物技术销售额为150亿到200亿美元。20年前的销售额为零。潜力似乎无限。”

12. 马克·莱文 千禧制药公司首席执行官兼董事会主席 |

1979年,他在北卡罗来纳州伊甸拥有一家甜甜圈店,在那里他还帮助创办并管理了米勒啤酒厂的一家新啤酒厂。现在,泡芙和拉格啤酒对莱文来说不再那么重要。自1993年以来,他一直担任千禧制药的首席执行官,该公司是少数几家市值超过10亿美元的生物技术公司之一。在莱文的领导下,千禧制药已经推出了两种药物,一种用于心脏病,一种用于白血病,还有10种正在进行试验,用于治疗前列腺癌、哮喘和炎症等疾病。莱文获得了圣路易斯华盛顿大学的生化工程硕士学位。他的商业-科学敏锐度是在礼来公司、基因泰克公司和梅菲尔德基金会培养的,他在那里创立了10家生物技术公司。莱文对千禧制药成功的愿景是让它引领个性化医疗革命。他预见到有一天“我们可以去医生办公室,我们的基因组将存储在一个芯片上,医生将能够根据我们自己的基因组来治疗我们。”

13. 罗伯特·兰格 麻省理工学院化学与生物医学工程教授 |

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兰格在麻省理工学院的实验室里创造了大量的发明和发现,包括输送肽等大分子的聚合物、释放药物的磁控植入物以及可培养人体组织的3D聚合物支架。这位53岁的科学家还通过他的许可和专利开发了80家公司,获得了401项专利,发表了704篇文章,更不用说13本书了。他的药物释放机制现在是200亿美元产业的基础,也是他未来愿景的一部分。兰格说:“一个时代即将到来,我们服用的药物将实现自动化,组织工程将成为生活的一部分。”

14. 汤姆·切赫 霍华德·休斯医学研究所所长 |

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切赫年仅41岁时,就与耶鲁大学的西德尼·奥尔特曼共同获得了1989年诺贝尔化学奖,他们证明RNA可以作为一种生物催化剂。这项研究导致了可用作药物的微小核酶的发现。切赫还发现了端粒的第一个蛋白质组分,以及端粒复制酶——端粒酶的催化亚基。他拥有12项专利,并帮助创办了核酶制药公司。现在,作为价值120亿美元的休斯医学研究所的所长,他正在逆潮流而动,试图将科学家从生物技术企业吸引回研究领域。在切赫之前,该研究所的重点是资助大学中个别科学家的研究。在他的领导下,该研究所正在弗吉尼亚州北部建设一个耗资5亿美元、占地281英亩的园区,物理学家、工程师、计算机科学家和生物学家可以在这里进行纯粹的研究,其环境类似于生物技术公司。切赫说:“我们希望将生物技术的原理应用于学术研究,打破传统学术界的障碍,让化学家、生物学家和工程师能够协同工作,拥有流水线、车间和实验室的基础设施。”

15. 大卫·戈德尔 Tularik 首席执行官 |

1978年,基因泰克公司首席执行官罗伯特·斯旺森将这位26岁的斯坦福大学博士后吸引到这家生物技术公司,成为其第一位全职科学家。“我当时非常青涩,这表明他们很难雇到经验更丰富的人,”戈德尔说。“我们想开发一种新药,下一个夏天我们就做到了。”这种药物的想法很古老——胰岛素——但戈德尔开发出了一种合成制造它的方法。他继续开创了人类生长激素、干扰素-α等蛋白质的基因克隆和基因表达技术,这些技术成为基因泰克公司早期药物的基础。1991年,他共同创立了Tularik,一家药物发现和开发公司。该公司目前有三种抗癌药物处于临床试验阶段。

16. 大卫·贝克 华盛顿大学副教授;霍华德·休斯医学研究所助理研究员 |

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生物学面临的一个大难题是蛋白质如何折叠——即如何形成意大利面球状的形状——这使得它们能够附着在其他分子上,包括药物。当它们附着时,它们可以开启或关闭某种功能。遗传学家只能通过昂贵的X射线晶体学过程来识别这些形状。首先,蛋白质必须制成晶体,然后进行X射线衍射并在计算机上建模。贝克已经缩短了这一过程。1997年,他凭借其Rosetta算法引起轰动,这是一种计算机程序,仅通过DNA提供的氨基酸序列就能预测蛋白质将如何折叠。到目前为止,该程序的准确率只有40%,但它比任何其他可用方法都容易得多。今年,贝克将Rosetta授权给Structural Genomix,一家位于圣地亚哥的蛋白质识别和药物发现公司。他说:“我们距离使其有用还有两三年,尽管我了解到预测进展速度比预测蛋白质本身更难。”

17. 乔治·怀特赛兹 哈佛大学化学教授 |

小是热门。纳米爱好者谈论建造细胞大小的抗癌潜艇,以及创造微小的自组装机器人,它们可以从环境中获取原材料进行自我复制。怀疑论者说,到目前为止这还只是空谈,他们警告说,自复制的纳米设备可能会失控并摧毁地球。在一片争议声中,一位63岁的国家科学奖章获得者和哈佛化学家沉着地主持着。作为最早将“技术”融入“生物技术”的科学家之一,怀特赛兹推动了化学与其他所有科学之间的界限。在三十多岁时,他就开创了哺乳动物细胞中分子的生物工程,为现代生物分子医学奠定了基础。如今,怀特赛兹正在研究神经网络、与多种蛋白质相互作用的药物以及模拟细胞成分的自组装分子。他说:“我们即将挑战一些关于我们是谁的基本假设。什么是机器?什么是生命?”

18. 杰拉尔德·鲁宾 加州大学伯克利分校遗传学与发育学教授;霍华德·休斯医学研究所副所长 |

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自然界倾向于高效,因此几乎所有生物体都会重复基本的遗传系统。果蝇也不例外,这意味着果蝇和人类共享异常多的基因。这个简单的事实,以及大量对常见果蝇(Drosophila)遗传学的研究,使得这位52岁的加州大学伯克利分校教授取得了巨大的成功。Drosophila是适用于人类遗传学的实验和发现的关键替代品,使得果蝇成为生物技术研究的基础。“细胞彼此交流的大多数方式都相当古老,”鲁宾说。如今,他将时间分配在研究Drosophila的系统基因功能和基因调控,以及在霍华德·休斯医学研究所新的简内利亚农场研究园区协助汤姆·切赫。

19. 查尔斯·坎托尔 Sequenom 首席科学官 |

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这位化学家兼发明家每天破晓前起床,无论身在何处,都会跑六英里,因为他不停地推广Sequenom,一家他于1994年共同创立的制药公司。坎托尔,59岁,正从波士顿大学高级生物技术中心主任的职位上休假,他是一位“药物基因组学”的先驱,致力于为每个人的基因组量身定制药物。坎托尔发明了分离大DNA分子和检测微量DNA和蛋白质的技术。他最近共同发明了一种快速流水线工艺,用于发现和分析单核苷酸多态性——负责特定遗传倾向的基因片段,包括心肺疾病、抑郁症和焦虑症等病症。他说:“我喜欢解决问题。我很快就会感到无聊,然后睡着。为了保持清醒,我只会自己创造问题并尝试解决它们。”

20. 阿瑟·莱文森 基因泰克公司董事长兼首席执行官 |

如果说生物技术产业有一个发源地,那就是基因泰克。它由传奇人物罗伯特·斯旺森和赫伯特·博耶于1976年创立,最初是一个实验,旨在检验博耶的新型重组DNA技术是否可以转化为商业。1980年,博耶招募了来自加州大学旧金山分校的年轻微生物学家莱文森。与许多在基因泰克初露头角后离开的生物技术名人不同,莱文森留了下来,在15年内从高级科学家晋升为首席执行官。他于1995年接管公司,当时生物技术股票因药物接二连三地失败而暴跌。莱文森提高了研发预算,并通过与其他公司建立创新联盟来筹集资金。他现在管理着一家拥有10种上市药物和270亿美元市值的公司。

有关这些生物技术远见者及其发现的更多信息,请参阅以下网站

大卫·贝克: 华盛顿大学实验室,http://depts.washington.edu/bakerpg

西德尼·布伦纳: 分子与细胞生物学研究所河豚基因组项目,www.imcb.nus.edu.sg/fugu/fugu.html

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查尔斯·坎托尔: Sequenom,www.sequenom.com

汤姆·切赫: 科罗拉多大学,http://petunia.colorado.edu

伊莱恩·福克斯: 芝加哥大学,http://bmb.bsd.uchicago.edu/index3.html?content=faculty.html

大卫·戈德尔: Tularik,www.tularik.com。科里·古德曼:Renovis,www.renovis.com

威廉·哈塞尔廷: 人类基因组科学公司,www.hgsi.com

勒罗伊·胡德: 系统生物学研究所,www.systemsbiology.org

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埃里克·兰德: 怀特海德研究所基因组研究中心,www.genome.wi.mit.edu

罗伯特·兰格: 麻省理工学院,http://web.mit.edu/beh/people/langer.htm

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约书亚·莱德伯格: 个人简介,http://profiles.nlm.nih.gov/BB

马克·莱文: 千禧制药,www.mlnm.com

阿瑟·莱文森: 基因泰克,www.gene.com

乔治·拉特曼: Hyseq制药,www.hyseq.com

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杰拉尔德·鲁宾: 霍华德·休斯医学研究所,www.hhmi.org

斯图尔特·施赖伯: 个人简介,www.chem.harvard.edu/faculty/schreiber.html

彼得·舒尔茨: 个人简介,http://schultzweb.scripps.edu

克雷格·文特尔: 基因组研究所,www.tigr.org

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乔治·怀特赛兹: 个人简介,www.chem.harvard.edu/faculty/whitesides.html

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