杰克·绍斯塔克-诺贝尔生理学或医学奖- 科技百科 -互联网博物馆，你我的知识加油站

杰克·绍斯塔克（Jack Szostak，1952年11月9日－），美国生物学家、哈佛医学院遗传学教授。他与伊丽莎白·布莱克本和卡罗尔·格雷德因为“发现端粒和端粒酶如何保护染色体”而一起获得2009年诺贝尔生理学或医学奖。

绍斯塔克（Jack Szostak）一九五二年出生于英国伦敦，后归化为美国人。绍斯塔克十九岁便由加拿大麦基尔大学毕业，取得细胞生物学学士学位，然后到康乃尔大学攻读分子生物学博士，最后搬到哈佛大学医学院开设自己的实验室。

绍斯塔克在遗传学学域饶有贡献，获推崇为世上第一个人工造出酵母菌染色体的学者。该成就有助于科学家测定哺乳类体内基因的位置，而且发展出操纵基因的科技。

杰克·绍斯塔克
Jack Szostak
出生 1952年11月9日
出生地英国伦敦
研究机构哈佛医学院
霍华德·休斯医学研究所
母校麦吉尔大学
康奈尔大学
获奖诺贝尔生理学或医学奖（2009年）

获得荣誉一览表编辑本段 回目录

Szostak has received several awards and honors for his contributions. He is a member of National Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences and New York Academy of Sciences. He has received the following awards:

United States National Academy of Sciences Award in Molecular Biology
Hans Sigrist Prize, University of Bern, Switzerland
Genetics Society of America Medal
The 2006 Lasker Award
The 2008 Dr A.H. Heineken Prize
The 2009 Nobel Prize for Physiology or Medicine (shared with Elizabeth Blackburn and Carol W. Greider)

今年诺贝尔奖得主Jack Szostak回忆导师吴瑞的文章编辑本段 回目录

　　Jack Szostak从1974年到1979年，随吴瑞做的研究生，并留在吴瑞实验室做了博士后。

　　1979年，27岁的Szostak到哈佛大学医学院附属癌症研究所任助理教授、独立领导实验室。1980年，他在会上听过Elizabeth Blackburn报告后，与她合作。他当时正在奇怪为什么不能在酵母细胞稳定地转染和维持线性DNA。当他将Blackburn在四膜虫中发现的CCCCAA序列接到DNA末端后，成功地稳定转染了酵母。这篇1982发表于Cell杂志的文章，为2009年诺贝尔奖委员会引述。

　　这篇文章一个意义是说明末端序列的重要性，而且在不同生物有保守性。另外，对于Szostak 的研究初衷来说，是可以解决一个技术问题，这个发现成为制造酵母人工染色体（yeast artificial chromosome）的一个重要步骤，这不仅对于研究酵母的科学家有用，其后还为包括人类在内的基因组研究起了作用。Szostak的科学贡献不仅限于此，有些科学家可以认为他的其他研究贡献大于此。

　　Szostak在癌症研究所任职几年后，他长期在麻省总医院（MGH）的分子生物学系工作。这个因为公开推广乙醚做麻醉剂而开创现代外科新时代的医院不仅支持应用研究，也长期支持对生命科学的基础研究。

　　Szostak的科学训练，主要在吴瑞实验室进行。2008年吴瑞教授去世后，他曾撰文悼念。

美国科学家触碰生命禁区合成新生命形态编辑本段 回目录

9月12日讯，据美国《连线》杂志报道，一支生物学家和化学家小组正在将无生气的物质变成活生生的生命。由美国哈佛大学医学院分子生物学家杰克·斯卓斯泰克（Jack Szostak）领导的这支小组正在构造一种单细胞模型，这种模型能够自我复制和进化，已经具备了“生命”的基本特征，几乎可以被称作生命。这表明科学家们已经可以将没有生命的物质合成为新的生命形态。

构建新生命形态

这是科学家在意大利佛罗伦萨举行的第15届生命起源国际研讨会上公布的消息。这一消息听起来好象是天方夜谭，但是科学家们正在为此而努力。他们建造的原型细胞由脂肪分子构成。脂肪分子可以捕获一些核酸，而核酸中含有可以复制的原始遗传代码。通过太阳或化学反应提供外来能量，这些原型细胞可以形成一个自我复制、自我进化的生命系统，从而获得满意的生命环境。这种生命并不像我们地球上的生命，但他们是一种生命的代表，可以在宇宙的任意空间里形成和存在。

斯卓斯泰克的最新研究成果尚未发布，但他最近在意大利佛罗伦萨举行的第15届生命起源国际研讨会上透露了他用遗传物质打造原型细胞方面取得了初步进展。当然，这种复制功能并非是完全自动的，因此它还不是彻底的人造生命，但它已经非常接近将化学物质变成生物有机体的过程。他说：“我们在原型细胞的细胞膜生长和分裂方面取得了更大的进展，但我们现在能做的就是复制有限的简单遗传密码序列。我们必须能复制任何遗传密码序列，使基因密码排序向有用方面进化。”

通过对细胞做些有用的事情，就可以让这些基因构成新的生命形式，并沿着达尔文进化路线演变，如同我们最古老生命所走过的进化之路那样。美国丹佛大学的化学家谢雷福·曼丝先前是斯卓斯泰克实验室的员工，他说：“我们一旦构建一种复制环境，我们希望通过实验手段来确定生命在这样的环境下进化成什么模样。”

原型细胞研究比人造生命其他领域的研究都要激进，甚至有科学家用构成生命所需的最少基因制造了人造细菌。而原型细胞研究人员正在设计一种完全创新的生命形态，是人们从来没有看见过甚至可能从来没有存在过的生命形态。他们一直认为他们的研究并不仅仅只是一种思想，并坚信他们将是人造生命的创始人，并且将很快实现这一目标。然而，现代生命比斯卓斯泰克等人所研究的简单生命系统要复杂得多，因此原型细胞不会像我们身体中的细胞，也不是基因改良的大肠杆菌。

最基本功能的生命有三个基本构成

美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室原型细胞汉斯·宰欧克认为生命的功能如同一台简单的毫微级计算机，就是利用能量促进化学物质进行更多的自我复制。“你得用特殊方式组建你自己，你得从一个地方获得能量，然而将能量转移到另一个地方。”当然，这是一个异常复杂的过程。现代生命得在大量的分子机器控制下完成这一技艺。事实上，简单植物和海藻能完成的一些化学合成远远胜过人类技术。甚至最原始的生命也能让它们通过细胞膜获取营养，建造分子并完成细胞的构成。这些复杂的构成经历了许多代的进化，而最初的人造生命是非常简单的。

大多数研究人员认同最基本功能的生命得有三个基本构成：容器(即细胞膜)、获取能量的方式和生命信息携带者，如RNA或核酸。斯卓斯泰克前期工作已经表明容器可以由一层脂肪酸构成，通过与水反应可以自我装配。因为脂肪酸的一头是亲水的，意味着它可以吸引水，而另一头则是疏水的。当研究人员将大量的脂肪酸分子集合一起时，它们形成一个封闭的环来抵挡水的入侵。在某种情况下，这些脂肪酸膜可以让核酸通过，并包在此膜中开始复制。在这个月出版的《美国国家科学院》学报的一篇论文中，斯卓斯泰克表明特殊的脂肪酸膜能在不同温度下稳定存在，且可以操纵DNA分子。而今年夏初，斯卓斯泰克实验室已经在一篇《自然》杂志上的论文中证实了核酸能够在原型细胞中复制。

是否会危及地球现有生物？

研究人员认为我们所知的随机事件就是这样制造生命的。虽然许多科学家认为原型细胞研究工作相当不错，但并非所有科学都承认原型细胞能够对生命的起源给出合理的解释。美国喷气推进实验室地球化学家迈克·鲁塞尔认为，斯卓斯泰克实验室的研究成果令人惊讶，但担忧此工作对于生命起源的研究是否具有重大意义。但他也辩解称，地球最早的生命状分子应该是建立在无机化合物的基础上，不过，地球早期细胞的容器并非是脂肪酸膜，而是硫化铁。

美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的科学家认为我们可能不会知道生命到底是如何起源的。“这是一个好模型，但末必就是这样诞生生命的。”对此，斯卓斯泰克说：“无论如何，我们现在非常确信细胞膜生长和分裂能在非常合理的生命起源之前的环境下出现。”如果科学家真的找到了生命诞生的方式，那人造生命就不会是天方夜谭。不过，一些参与此项研究的科学家认为，人造生命形式有朝一日将提供解决各类问题的可能性，但人类首先需要考虑的却是合成生命可能带来的危险，目前最令我们担忧的是如何去阻止一种极具毒性的人造生命体吞噬地球上已有的生物。有专家指出，地球上存在的每种植物、动物、菌类和原生动物都渴望成为“世界的统治者”。甚至一些居心不良的人可能会利用相应的仪器设备和技术，让消亡的病毒通过人工合成使其死灰复燃，比如天花病毒。（尼特）

探索地球最初细胞与环境的相互作用编辑本段 回目录

人工构造的单细胞模型

图片说明：包含脂肪酸膜和DNA链的原细胞模型图。（图片来源：Janet Iwasa, Szostak Laboratory, Harvard Medical School and Massachusetts General Hospital）

美国科学家最近成功在实验室构建了原细胞模型，并探索了这些地球最初的细胞如何与周围环境进行相互作用。相关论文6月4日在线发表于《自然》（Nature）杂志。

原细胞（protocell）是人们对35亿年前地球最原始的生命的设想，它拥有最简单、原始的结构，但却能够构建、复制、容纳DNA。在没有确凿记录的情况下，原细胞计划开辟了一条有效的途径，让人类可以探索地球最早生命的形态、生长和繁殖以及与环境相互作用机制。

在最新研究中，由美国哈佛大学医学院、麻州总医院Jack W. Szostak领导的研究小组发现，由脂肪酸构成的原细胞薄膜可以让环境中的化学物质，包括DNA构建材料进入细胞内部，而无需今天细胞膜运转物质所需的蛋白通道、膜孔或者离子泵。同样，这些原细胞也不需要酶来进行DNA复制。

物质如何进入不具有现代细胞膜运输机制的细胞，一直是个谜团。Jack W. Szostak说，“我们的研究表明，极为原始的细胞或许是从环境中吸收营养，而不必在内部制造这些物质。这支持了两种对立理论的其中之一。”

一些科学家曾提出，远古海底热液区或许是前生分子（prebiotic molecules）的存在地，这些分子包括脂肪酸、氨基酸等。Szostak等人的理论假想表明，脂肪酸可形成于海底矿石的表面，并在间歇泉爆发中被带到地表。当这些脂肪酸处于有水环境中时，它们的亲水端和疏水端都会有序地排列，当水分蒸发后，最终形成了微小的脂肪酸球体——胶团（micelle）（观看动画）。依靠化学浓度和环境的PH值，这些胶团可以形成分层的膜或者囊泡（vesicle）（观看动画）。

研究人员仔细分析了由不同脂肪酸分子构成的囊泡，并且找到了能够让外界分子通过的特殊膜特征。他们发现，尽管较大的DNA或RNA链无法通过脂肪酸膜，但单糖分子和单个核苷酸很容易进入原细胞内部。

当研究人员刚开始工作时，他们并不确定复制原细胞遗传物质所需的材料能够直接进入细胞内。Szostak说，“通过证实这可以发生，而且的确是相当有效地发生，我们离构建能够自我分裂的功能性原细胞的目标又进了一步。”（科学网任霄鹏/编译）（《自然》（Nature），doi:10.1038/nature07018，Sheref S. Mansy, Jack W. Szostak）

诺贝尔医学奖由研究人类衰老及癌症问题的科学家共享编辑本段 回目录

2009年诺贝尔医学奖获奖者：卡罗尔·格雷德、杰克·绍斯塔克和伊丽莎白·布莱克本。照片：欧洲新闻社/法新社/美联社

三位美国科学家因发现了防止遗传密码随着年龄增长而磨损的一种生物守护机制而共同赢得了今年的诺贝尔医学奖。

这项享负盛名的奖项以及1000万瑞典克朗（合81.8万英镑）的奖金由60岁的伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）、48岁的卡罗尔·格雷德（Carol Greider）以及56岁的杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）共同享有。这是该奖项首次同时颁给两位女性科学家。

这三位科学家发现生物中最关键也最神秘的一个过程，这个过程对人类理解衰老、多种癌症及遗传性疾病具有深远的影响。

诺贝尔大会在瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院（Karolinska Institute）宣布这一奖项时表示，这三位获奖者的发现“为人类对细胞的认识增加了一个新的层面”。

加州大学旧金山分校生物化学家布莱克本曾经由于批评美国前总统布什反对胚胎干细胞的研究，而被免除她在布什总统的生物伦理顾问委员会的职务，这使她一度成为各大报纸的头条新闻人物。她后来说，美国布什政府当局抱守着“奇怪的想法，那就是科学是道德的敌人”。

她出生于澳大利亚东南部的塔斯马尼亚岛（Tasmania），获得剑桥大学博士学位之后在美国开创事业。约翰霍普金斯大学的遗传学家格雷德，在做布莱克本学生的时候一同完成了她们的发现。第三位获奖者绍斯塔克出生于伦敦，在加拿大长大。后来他移居美国，并于1979年进入哈佛医学院。

布莱克本在凌晨2点通过电话获知这一喜讯。她告诉美联社的记者：“获得诺贝尔奖真的很棒，我很高兴能与卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克共同分享这一荣耀。”

绍斯塔克说：“当我们着手这项研究时，我们真的只是对有关DNA复制的基本原理及如何维护染色体末端感兴趣。当时我们没有想到我们的研究会有如此深远的影响。

他补充道：“维护DNA分子末端的过程非常重要，这在癌症及衰老问题上都具有重要作用，而这两个领域正是我们人类尚在全力争取解决的问题。”

他们的实验解决了生物学的一大谜团，这个谜团是科学家们自遗传学诞生以来一直竭力寻求解答的。他们揭示了细胞分裂时染色体如何完整复制。染色体是由携带着基因的DNA分子链组成，人体内几乎所有的细胞都有23对染色体。

布莱克本在研究一种简单的池生生物四膜虫的染色体时，获得了一个突破性的发现。她注意到，在该动物的染色体两端是一个重复的DNA序列，这个序列用字母表示就是CCCCAA。当时她还不清楚这是什么意思。

她的研究引起了绍斯塔克的注意。当时绍斯塔克已成功地将DNA分子链组装成“微型染色体”，并正在研究：如果将这种微型染色体注入到酵母细胞内，会发生什么。他遇到的难题是，每当细胞分裂时，微型染色体就会退化，直到最终它们完全消失。

他们双方决定携手研究，并成功组装出两端为CCCCAA序列的微型染色体。当这些微型染色体注入到酵母细胞中后，在细胞分裂时，这种CCCCAA的DNA序列在复制时对染色体起到了保护作用，就像鞋带末端的塑料帽对鞋带起到的防磨损作用。

他们将这些遗传保护帽称为“端粒”（telomere，这一英文单词来自希腊语，意谓末端）。两年后，在1984年，时为布莱克本博士研究生的格雷德发现了“端粒酶”，即人体内合成端粒的促成酶。

进一步的研究发现，健康的端粒可以延缓细胞的衰老进程，而这一发现立刻引发了一连串研究抗衰老的潜在治疗方法。一些相关的研究调查，是否过度活跃的细胞端粒酶能促使细胞长生不老，促使它们的生长失控而形成癌症。

有些罕见的遗传性疾病目前已知是由于端粒酶缺陷引起的，其中包括再生障碍性贫血。这种疾病是因骨髓干细胞细胞分裂失误而导致贫血。

自1901年设立诺贝尔医学奖以来，共有10名女性科学家获此殊荣，但两位女性科学家同时获奖，这还是第一次。

“他们的研究成果为端粒生物学整个领域的发展开辟了光明的前景，并为治愈癌症及延长人类寿命带来了希望，”伦敦大学皇后玛丽学院分子生物学家托马斯·武利亚米（Vulliamy）说：“从近期来说，他们研究成果的重要性体现在：有助于我们解释——使人衰弱并代代恶化的遗传性疾病是如何在端粒受损的情况下得以延续下来的。”

Carol Greider and Elizabeth Blackburn

首位澳洲女性获得诺贝尔奖编辑本段 回目录

澳洲新快网讯瑞典卡罗林斯卡医学院10月5日宣布了2009年诺贝尔生理学或医学奖名单，和美籍科学家Carol Greider 、Jack W. Szostak一起，拥有澳美双籍的Elizabeth Blackburn成为了澳洲首位诺贝尔奖女性获得者。

据悉，这是诺贝尔生理学或医学奖第100次确定获奖者，也是首次由两名女性同时摘得这一奖项。

诺贝尔奖的评选委员会说，上述3名获奖者凭借“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”这一成果，揭开了人类衰老和罹患癌症等严重疾病的奥秘。在研究成果“为世人理解细胞(运行机制)提供新视角，有助于摸清疾病原理，促进开发潜在新疗法”。

在获奖之后，60岁的Blackburn周二对澳媒表示：“虽然女性在生物科学、博士研究项目和博士后学习中可以和男性平分秋色，但是能够追求职业发展的女性人数少之又少。造成上述现象的原因在于：在对社会和家庭过多关注的过程中，女性很难有时间于其研究领域有所建树。”

故此，她希望可以让女性在科学研究的过程中有更多时间，而不是让她们不断改变研究方向。

在获悉Blackburn获得诺贝奖的消息之后，联邦科学事务部长艾玛信（Craig Emerson）称这是澳洲的大日子，并表示：“Blackburn和其同事能够取得如此高的成就，我们对此感到非常高兴，这可以激励更多年轻人投入到科学研究的事业中来，年轻的女性尤其如此。”

与此同时，包括总理陆克文和反对党领袖谭保等的政界人士都对Blackburn表示了祝贺。

据了解，因战争等原因，诺贝尔生理学或医学奖曾9次空缺。今年是这一奖项自1901年以来第100次确定获奖人选。按照惯例，一项诺贝尔奖最多由3人共享，所以上述3名获奖者将分享1000万瑞典克朗(约合142.7万美元)的奖金。

历史上的诺贝尔奖女性获得者　　

从1901年诺贝尔奖首次颁发到2009年，只有35位女性曾获诺奖殊荣。
诺贝尔和平奖: 12人；
诺贝尔文学奖：11人；
诺贝尔生理学或医学奖： 10人(包括这次获奖的Elizabeth Blackburn和Carol Greider)；
诺贝尔物理学奖：2人*；
诺贝尔化学奖：3人*。
注：其中居里夫人在1903年和1911年分别获得了诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖。

2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓编辑本段 回目录

Elizabeth H. Blackburn Carol W. Greider Jack W. Szostak

北京时间10月5日下午5点30分，2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，三位美国科学家因在端粒和端粒酶如何保护染色体方面的发现而获奖。

这三位科学家分别为美国加州大学旧金山分校的Elizabeth H. Blackburn、美国约翰•霍普金斯大学医学院的Carol W. Greider和哈佛医学院的Jack W. Szostak。其中，Blackburn1948年出生于澳大利亚塔斯马尼亚州首府霍巴特；Greider1961年出生于美国加州圣地亚哥；杰克·绍斯塔克，美国人。１９５２年生于伦敦，在加拿大长大。他曾先后就读于加拿大麦基尔大学和美国康奈尔大学，并于１９７７年在康奈尔大学获得博士学位。绍斯塔克自１９７９年开始在哈佛大学医学院任教，目前是马萨诸塞综合医院遗传学教授，并同时任职于美国霍华德·休斯医学研究所。

三位科学家将均分1000万瑞典克朗的奖金。

今年的诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家，他们解决了生物学中的一个重大问题——细胞分裂期间染色体如何被完整复制，以及染色体如何得到保护不至退化。三位科学家的研究显示，解决方案应该存在于染色体的末端——端粒，以及形成端粒的端粒酶中。

长线状的DNA分子携带着我们的基因，被“包裹”进染色体中，而端粒就相当于染色体末端的“帽子”。Elizabeth Blackburn和Jack Szostak发现，端粒中一段独特的DNA序列保护染色体免于退化。Carol Greider和Elizabeth Blackburn鉴别出了端粒酶，正是这种酶制造了端粒DNA。这些发现解释了，染色体的末端如何受到端粒的保护，以及它们如何由端粒酶而形成。

如果端粒变短，细胞就会衰老。相反，如果端粒酶活性很高，端粒长度就会维持，细胞衰老就会延迟，在癌细胞中就是这种情形，可被认为具有永生。某些遗传性疾病则与此大不相同，它们具有有缺陷的端粒酶，导致细胞损坏。今年的诺贝尔生理学或医学奖认可这种基础性细胞机制的发现，这一发现已经刺激了新型疾病治疗策略的研发。

　近年诺贝尔生理学或医学奖获奖者名单及其主要成就编辑本段 回目录

2008年，诺贝尔生理学或医学奖授予德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森(HaraldzurHausen)和两位法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西(Fran?oiseBarré-Sinoussi)、吕克·蒙塔尼(LucMontagnier)。他们分别在宫颈癌致病因和艾滋病病毒研究上有突出成就。
　　2007年，美国犹他大学Eccles 人类遗传学研究所科学家Mario R.Capecchi、美国北卡罗来纳州大学教会山分校医学院教授Oliver Smithies与英国科学家卡迪夫大学卡迪夫生命科学学院Martin J.Evans因干细胞研究获得此奖项。
　　2006年，美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛。他们发现了核糖核酸(RNA)干扰机制，这一机制已被广泛用作研究基因功能的一种手段，并有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。
　　2005年，澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦。他们发现了导致人类罹患胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡的罪魁——幽门螺杆菌，革命性地改变了世人对这些疾病的认识。
　　2004年，美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克。他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出贡献，揭示了人类嗅觉系统的奥秘。
　　2003年，美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学家彼得·曼斯菲尔德。他们在核磁共振成像技术上获得关键性发现，这些发现最终导致核磁共振成像仪的出现。
　　2002年，英国科学家悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国科学家罗伯特·霍维茨。他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用做出了重大贡献。
　　2001年，美国科学家利兰·哈特韦尔、英国科学家保罗·纳斯和蒂莫西·亨特。他们发现了导致细胞分裂的关键性调节机制，这一发现为研究治疗癌症的新方法开辟了途径。
　　2000年，瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德和埃里克·坎德尔。他们在研究脑细胞间信号的相互传递方面获得了重要发现。