对医学贡献最大的女科学家获盖尔德纳奖

2019 年 4 月 7 日 知识分子

Susan Band Horwitz，2019年盖尔德纳国际奖获得者

图片来源：https://www.pnas.org/content/103/27/10163

编者按：

“最大”、“最多”、“第一”都不是很好用的，常常容易引起争议。本刊对题目也是战战兢兢，如果读者诸君认为错了，请不吝赐教，《知识分子》编辑部欢迎您的批评指正。但编辑的诚恐诚惶也不应该影响世人对本文主人公的评价。

女科学家对医学有过多十几次获诺贝尔医学奖的贡献。公认的是，上世纪五十年代前，传染病是困扰人类最大的疾患，而癌症是近几十年最大的疾患。获得今年加拿大盖尔德纳医学奖的美国女科学家，发现了治疗癌症的药物机理、开启了一种重要抗癌药物的研究，为人类治疗癌症带来了福音。从这个意义上，她是迄今为止对医学贡献最大的女科学家。

撰文 | 魏宇心

责编 | 黄俊如

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2019年4月2日，苏珊·霍威茨（Susan Band Horwitz）因为她在抗癌药物方面的研究获得盖尔德纳国际奖。她最有名的成果是发现了紫杉醇的抗癌机制，这种药现在已经被广泛用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌。

她是美国科学院院士，是阿尔伯特·爱因斯坦医学院的杰出教授，但她也曾是为了家庭不得不去做兼职博士后的女性，是差点就选择了历史专业的“非典型科学家”。

1 与病理学不期而遇

苏珊1937年出生在美国马萨诸塞州的剑桥市，那里离波士顿非常近。小时候，她从没有想过自己会成为科学家。她喜欢历史，刚进布林莫尔学院（Bryn Mawr College）读本科时，她以为自己会拿历史学的学位。

布林莫尔学院要求每名学生都必须修一门自然科学类的课程，她选修了为大一新生开设的生物课。没想到，这门课为她开启了新世界的大门。

学习科学家是怎么思考、怎么提出假设的，这竟然这么好玩！苏珊被生物深深吸引了，四年过去后，她拿到了生物学专业的文学学士学位。

但大学毕业后，苏珊发现自己陷入了困境：很少有工作接受生物学专业的文学学士。她找到了个工作，是往兔子的眼睛里涂口红（可能是测试口红的刺激性）。她觉得那不是她想要的，于是决定去读个研究生。

当时很多学校都不是很愿意接收女性研究生或雇员，但布兰迪斯大学（Brandeis University）是个例外。这所学校正准备开设生物化学专业，而这个专业的教员中竟然有两名是女性。苏珊申请了，并且幸运地被录取了，师从刚由约翰·霍普金斯大学离职的 Nathan O. Kaplan [1]，做酶学的研究。

在攻读博士学位期间，她与一个从波士顿来做研究的医学生相识，结婚。1963年，拿到博士学位的一个月前，她的双胞胎儿子出生了。[6]

两个新生命的诞生为霍威茨夫妇带来的除了幸福，还有压力。那时，苏珊的丈夫还是个实习生，拿到的薪水并不足以支持一家四口的生活。苏珊必须出去工作。

她想要继续研究酶，但又需要照顾家庭。她意识到自己无法在任何有竞争力的实验室做高强度的全职工作，只好退而求其次，去求 Kaplan 教授帮她找个相对比较轻松，一个礼拜只需要上3天班的工作。

在Kaplan的帮助下，苏珊在塔夫茨大学（Tufts University）医学院谋得职位，在Roy Kisliuk的课题组做兼职的博士后，研究病理学。尽管苏珊在攻读博士学位期间几乎对病理学一无所知，但阴差阳错的，她就这么踏入了这个领域。

2 为了养娃，只能长期做兼职博士后

在塔夫茨大学的几年，她每年能发表两篇论文。她的表现虽然说不上特别出色，但也很好地完成了工作。

那是段很不轻松的日子。两个孩子正是最需要照顾的时候，但霍威茨夫妇根本请不起照顾孩子的保姆，只能自己照顾。孩子和科研把苏珊的生活占得满满的。尽管她每周只需要上3天班，但她在家的时候会尽量抽出时间阅读文献和写论文，这样她就能在工作日做好准备，全力地投入研究和教学中。

1965年，苏珊从塔夫茨大学离职了，南下去了佐治亚州的埃默里大学(Emory University) 医学院做兼职博士后，边做研究边照顾孩子。1967年，她来到纽约，开始在阿尔伯特·爱因斯坦医学院（Albert Einstein College of Medicine）做兼职博士后，于Arthur Grollman 的实验室研究抗癌药物。在她儿子上小学一年级的时候，她转为了全职博士后，并在1970年晋升为药理学系助理教授。

3 改变世界的紫杉醇

在塔夫茨大学做兼职博后期间，苏珊的工作之一是给牙科学生教授病理学课程。苏珊觉得抗肿瘤药物的内容和她在博士阶段所在的生物化学最相关，便负责了这部分的教学。这也是苏珊首次接触抗癌药。

1977年（另一说为1976年），苏珊已经在埃尔伯特爱因斯坦医学院有了自己的研究组，这时，一封来自国家癌症研究所的信永远地改变了她的一生 [5][6]。信中，工作人员问她愿不愿意研究紫杉醇，这种天然物质，她之前可从未听说过。

一种红豆杉属植物。魏宇心摄

紫杉醇是一种来源于红豆杉树皮的天然化合物，是由 Mansukhlal C. Wani 和他的同事在60年代提取出来的 [2], 国家癌症研究所的科学家曾发现它能抑制小鼠肿瘤的生长，希望苏珊能帮忙研究它是怎样作用于细胞的。

那时，关于紫杉醇的研究是非常少的，苏珊只能找到一篇论文，是 Wani 发表的紫杉醇的化学结构。读了Wani 的那篇文章，苏珊觉得这个分子非常特别。那时，她刚招到新研究生彼得·席夫（Peter Schiff），他恰好还没有课题。那就试试吧！苏珊写信给国家癌症研究所，让他们寄了点样品来。

很快，苏珊和彼得就发现这个物质只需要一点点就能很轻易地抑制肿瘤海拉细胞（HeLa Cell，一种实验中常用的宫颈癌细胞）的分裂。他们进一步地研究发现，紫杉醇是通过影响微管（细胞骨架的重要组成部分）来影响细胞分裂的。

在我们的细胞中，细胞骨架就像房梁，将细胞“撑”起来，维持特定的形状。细胞骨架则是由一小块一小块像积木一样的蛋白质拼装成的，当细胞分裂时，部分“积木”会被拆掉，再被拼在其他地方。而紫杉醇则会让一类“积木”锁死，没办法拆掉，细胞因此“瘫痪”，分裂就停滞了。

在那之前，已经有像长春花生物碱和秋水仙素这样能作用于微管的小分子物质，被当做抗癌药物使用了。紫杉醇也能作用于微管，使细胞的分裂停滞，这个发现让苏珊激动不已：“紫杉醇会不会成为一种新的抗癌药物的原型？”

1979年，苏珊和她的同事在Nature上发表了这个研究。很快，紫杉醇的临床前研究就开始了。1983年，紫杉醇的临床研究启动。紫杉醇成功通过了三期临床试验，并在1992年被FDA初步审核通过，用于治疗女性卵巢癌。[4]

现在，紫杉醇已经成为了乳腺癌、卵巢癌和肺癌等癌症治疗中最常用的化疗药物之一，数百万人曾在治疗过程中用过紫杉醇。紫杉醇还成为了研究微管的工具。

苏珊热爱她的工作，她后来又深入研究了紫杉醇对于微管的作用，也研究了一些其他的抗癌药物和癌症耐药的机制，还研究过细胞骨架。2005年，她当选为美国科学院院士。

她的学生很多已经成为了教授，还有的在FDA工作，这都让她很骄傲。但工作为她带来的乐趣远不止这些。

“我曾经遇到过一些女人，她们对我说：‘我用紫杉醇治疗过，我活着看到了我女儿结婚。’或者‘我活着看到了我第一个孙子出生’。这让我感觉开心极了。”

参考资料

[1] http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/53976.html

[2] Wani M, Taylor H, Wall M, Coggon P, McPhail A (1971)."Plant antitumor agents. VI. The isolation and structure of taxol, a novel antileukemic and antitumor agent from Taxus brevifolia". JAm Chem Soc. 93 (9): 2325–7.

[3] Schiff, Peter B., Jane Fant, and Susan B. Horwitz. "Promotion of microtubuleassembly in vitro by taxol." Nature 277, no. 5698 (1979):665.

[4] Donehower, Ross C. "The clinical development of paclitaxel: a successful collaboration of academia, industry and the NationalCancer Institute." The oncologist 1, no. 4 (1996):240-243.

[5]https://www.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev-pharmtox-010814-124519?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org&rfr_dat=cr_pub%3Dpubmed

[6] https://www.pnas.org/content/103/27/10163

制版编辑 | 皮皮鱼

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