他借自然之手为基因“洗牌”，自己的命运却早已写定
2011年2月，美国华盛顿国会山附近的一个豪华大厅里，衣着考究的男男女女汇聚一堂，其中不乏名人政要。这里是当年查尔斯·斯塔克·德拉普尔奖的颁奖现场。
到达颁奖现场之前，54岁的威廉·施特默尔（Willem P.C. ‘Pim’ Stemmer）并没有想到会受到如此隆重的对待。刚收到邮件通知他得了这个奖时，他甚至以为这是什么野鸡奖项，后来查到WWW、卫星通讯、GPS，光纤等技术也在历年获奖名单之中，才打消怀疑。
被誉为工程学界诺贝尔的德拉普尔奖奖章 | informedinfrastructure.com
也难怪，施特默尔是一家生物公司的CEO，而查尔斯·斯塔克·德拉普尔奖由美国工程学院颁发，在工程学界更为知名。让施特默尔“跨界”得奖的技术名叫“基因穿梭”（DNA shuffling），粗略讲就是给基因洗牌，让蛋白质和细胞获得更优越的功能。和他一同获奖的还有加州理工学院的女科学家弗朗西斯·阿诺德（Frances H. Arnold）。他们每人得到了50万美元的奖励。
阿诺德与施特默尔 | nae.edu
“工程学界诺贝尔奖”的赞誉并非浪得虚名，仅仅7年之后，也就是在今年，阿诺德就拿到了真正的诺贝尔奖。不过这一次，和她共同获奖的是另外两个人。
因为，施特默尔已遗憾地与世长辞。
01
车库里诞生了一项新技术
荷兰人威廉·P.C.施特默尔，昵称“皮姆”，他在美国威斯康星大学麦迪逊分校拿到了分子生物学的博士学位，并在几年博士后生涯之后，顺理成章来到加州进入生物技术公司工作。
威斯康星大学麦迪逊分校孕育了多位诺奖得主 | wikipedia.org
那是90年代初，经过了十几年的发展，在加州这个诞生了世界第一家生物技术公司的地方，此类公司有了蓬勃生长的迹象。把实验室里倒腾基因、蛋白质等等微观分子的成果发展到应用领域，这个前景让许多人热血沸腾，施特默尔就是其中一员。他不仅做着一份全职工作，还用一笔继承得到的遗产自己买了许多仪器来做实验。
友人至今记得皮姆家的车库，那个可以容纳两辆车的车库里并没有车，而是被改造成了一个先进仪器齐全的分子生物学实验室。现在，“车库生物学家”已经成了一个专门的名词，施特默尔可以算他们的先行者。
许多伟大的发明都在车库诞生 | thebreakthrough.org
就是在那个车库里，他开发出了基因穿梭技术的雏形，也因此加入了更适合他继续开发这项技术的公司Affymax。这家公司的创始人是当时生物技术产业的教父级人物乌拉圭人扎法罗尼（Alejandro Zaffaroni），他不仅鼓励技术创新，在资本领域也极具实力。
在Affymax，施特默尔完善了他的诺奖级技术，也完成了从科学家到企业家的转变。
02
给基因洗牌
根据基因这本密码书，生物体译出了各种各样的蛋白质来执行不同的功能。基因会不断突变，生物体也随之不断演化，不断拥有新的形态和功能，并被新的生命场景所筛选。
突变带来的多样性让生物有了适应不同环境的可能，地球上的生命由此繁盛至今。
基因突变和环境筛选造就生物多样性 | hellorf.com
不过，以人的时间尺度来衡量，这个自然中“不断”发生的过程实在太慢了，若想制造拥有特定功能的蛋白质，需要想其他办法。
有一种办法其实也已存在了几千年，早在人类还不知道基因是什么的时候就得到熟练应用了——那就是动物和植物的育种。
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在动植物个体繁育的下一代中有目标地选择某种性状，这个繁育-选择的过程进行若干代后，人们拥有了适应胃口的精细粮食，拥有了性情温顺的伴侣动物。不过育种的过程依然非常需要时间，并不能满足研究中获得新蛋白质的速度需求。
为了加快制造新蛋白质的过程，科学家们想了很多办法。前述女科学家阿诺德的办法是，利用演化之手，为待改造的酶（也是一种蛋白质）引入随机突变，根据性能做筛选，再重复多次突变-筛选的过程，最终找到性能最优者。
施特默尔则更进一步，把自然的育种过程转移到试管中，在DNA的尺度重组已经天然存在的多样性，就像在给生命的密码洗牌。
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如果把基因比喻成各种花色和大小的扑克牌，随机突变就像是某一张或若干张扑克牌随机发生了改变，比如红桃7变成梅花K，一对小王变成了一对大王。而基因穿梭技术，则像是拿出不同的牌面洗到一起，由此得到了更丰富的多样性，也更有可能较快产生拥有优良性能的蛋白质。因为模仿了自然的育种过程，基因穿梭也被形象地称为“分子育种”。
实际的基因穿梭过程当然比洗牌这个比喻要复杂得多| nature.com
此前的多数方法在改善蛋白质性能方面效果不佳，费钱又费力，而阿诺德和施特默尔的方法使用方便，性价比高，大大优于其他方法。
依托基因穿梭这项看起来极富前景的技术，施特默尔与扎法罗尼等人联合在1997年创建了一家新公司——Maxygen，正式踏足商界。
03
不被看好的CEO
另类的公司发展路径
施特默尔的幸运在于，进入商业领域之初，他就得到了顶级生物技术投资人的点拨。但不幸在于，当时他们认为施特默尔只是个技术人才，并不是当CEO的料。
后来的事实没有支持他们的看法。2003年离开Maxygen后，施特默尔连续创办了几家公司，都取得了不同程度的成功。
一家小型生物技术公司的典型命运，是在早期取得成功后被大的制药公司买断技术。当小公司研发出了有前景的技术，甚至通过了早期阶段的临床试验，一般就会被大公司盯上。大公司获得了技术和未来应用中可能的收益，小公司的创始人获得了现钱。
这种模式看起来没什么问题，施特默尔也这样卖掉过自己的公司。但这看似双赢的局面却让他有些难受。因为他深知，这样的收购行为造成的结果是，新兴的技术在很长时间内将无法为更广大的科学团体和发明者所用，应用潜力受到限制。当初在车库中兴致高涨地见证奇迹的青年，心中的理想可并不是这样。
Building better therapeutics | amunix.com
因此，2006年创立最后一家公司Amunix时，施特默尔希望这家公司能有不一样的命运。他的商业才能在这里得到充分体现。初创时期，他就创建了两家子公司，将早期的开发和后期的临床试验分开，保证了母公司能充分保留未来进一步开发核心技术平台的潜力。
04
尾声
施特默尔在商业上一切顺遂，2011年又得到了工程届诺贝尔奖的认可，看起来，攀上更高的人生巅峰似乎指日可待。然而，无常的命运恰在此时显露出残忍一面，面对转移性黑色素瘤，即使对最尖端的生物技术万分熟稔，施特默尔也找不到可用的良方。2013年，他的一生戛然而止，终年56岁。
施特默尔获得德拉普尔奖时发表演讲 | Franklin/youtube
他没能得到诺贝尔奖，但他最引以为傲的基因穿梭技术，正在以他希望的方式为更多人所用。在生物制药、疫苗、农产品和生物燃料领域，都有这项技术的身影。
和其他药物研发过程一样，基因穿梭技术从实验室走向药物应用的路途也很艰难。最初那家公司Maxygen多年的努力没有结出成果，在经历一系列并购、重组后，于2013年宣布解散。但曾参与其中的科学家和投资者并未放弃，这家公司在今年1月重生，已有药物在临床和临床前阶段。更进一步的应用是，有中国公司通过基因穿梭技术研制出的乙肝药物已经上市。
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施特默尔开发了有潜力拯救无数人生命的技术，但自己终究没能战胜肿瘤。而这项技术依然在发展，更多研究者在为它赋予新的用途，施特默尔正以另一种方式被铭记。
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