改变了世界的革命者（一）他让基因分析步入快车道

【美国《发现》月刊文章】题：第13届《发现》杂志科学与技术创新年度奖——五位改变了世界的革命者
神童是科学领域中充满浪漫色彩的人物、是年轻的能人，他踏着滑板冲入一个学科，使每个人对现实的想法都颠倒过来，揭露了传统思维的顽固守旧。有天赋的年轻研究人员的确是科学领域的一股推动力量，我们也愿意给予他们其所应得的奖赏。但天才就是天才，创新者就是创新者，不管其年龄大小。今年荣膺本刊第13届创新奖的5位科学家并不是神童，但他们是革命者，是高瞻远瞩、不可逆转地改变了各自领域的人。今天，没有这些人所思考出来的创新，获得尖端科学成果是不可能的。
基因使大多数人感到困惑。它们甚至使遗传学家感到困惑。它们显然威力巨大——是生命、死亡、大小、形状，以及生物的几乎每个别的方面的仲裁者———但它们也为数众多，种类多得令人惊愕，而且微小得无法看见。因此令人惬意的事情是：你突然知道有一条很容易的途径去考虑基因。斯坦福大学分子生物学家帕特里克·布朗说：“一个基因好像一个单词。”他发明了得到最普遍采用的DNA微阵列。这项发明促使基因发现的速度大大加快。
布朗欢快而热情，在自己位于斯坦福医学中心综合大楼的凌乱不堪的办公室中滔滔不绝：“一个受过良好教育的人所拥有的起作用的词汇为3万个。利用这个有限的数量，他能够选择说几乎任何话语，从一句话到一部小说都行。”
类似地，我们身体中的每个细胞含有大约3·5万个基因，其集体称为人类基因组。当一个细胞想要做某件事情——例如制造一个新的细胞或者抵御一个病毒——它会激活自己所需要的基因，根据具体规则利用它们，就像一位知识渊博的讲话者从自己的词汇中采撷一个语法正确的短语来阐述一个特定的观点。
通常，我们的基因组由于出色的句法而应当受到高度褒奖，我们应当对此心存感激。在基因这个极其微小的世界中，出色的语法意味着良好的健康状况，而笨拙的句子则能够产生残酷的后果。如果一个基因组的表达程序出差错，其结果可能是各种痼疾，从出生时的缺陷到恶性肿瘤都有。因此，如果能够懂得和掌握基因的语言，错误可能会得到纠正，许多人类疾病也许有朝一日会像脊髓灰质炎一样罕见。
1990年，遗传学研究人员刚刚开始把基因的秘密语言翻译成他们所懂得的形式。但布朗认为，当时常用的缓慢的、逐个基因的分析方法的合理性就像通过花费几个小时听一个单词来掌握一种语言一般。
他说：“幼儿是怎样学说话的？是通过范围广泛的抽样。一个一两岁的幼儿什么都听，随处地听。他听到的越多，知道的就越多——哪些单词往往与其它单词并用？说的是什么？没有上下文，话语就无法学会。”布朗想要研制的是这样一部机器，它将在基因组编写基因文本的时候截获其中的页面，最终编纂他所说的基因表达方面的“一部牛津大词典”。
到1993年，在机械工程学研究生沙龙帮助下，布朗已经研制出一个DNA微阵列———这种研究工具现在是遗传学研究的核心。今天，虽然这项技术已经传遍全世界，几百个实验室都在对其细节进行改进，但是它的基本运作仍然没有改变。
把DNA微阵列称为一项成功是对这件事轻描淡写。今天该装置正在用于从发现药物到诊断疾病的每件工作。微阵列迄今为止最伟大的揭示之一是在布朗的斯坦福实验室中产生的。他在那里研究了癌症肿瘤的基因种类。
他说：“我们发现，对我们所仔细考察的每一种癌症来说，曾经被看作同一种疾病的东西实际上是几种彼此截然不同的疾病。”换言之，被诊断患有通常被认为是同一种乳腺癌的三位妇女实际上可能患了从分子水平上讲的三种不同的癌症。这一发现意义重大。“我们正在努力确定的是，我们能否回去考察从前的疗法。一项癌症疗法之所以被放弃，可能是因为只有10%的患者对它有反应。但这10%也许是患了一种不同的癌症——这种癌症是目前的疗法所不能治愈的。而原先的疗法应当恢复，用于那些患有这种具体疾病的人。”