{"content":"# AI聊诺贝尔生理与医学奖 | 第55届（1955年）\n\n**获奖者**：雨果·特奥雷尔（Hugo Theorell，瑞典 · 卡罗林斯卡学院·诺贝尔医学研究所（斯德哥尔摩）· 获奖时52岁）。独享当年全部奖金。\n\n**获奖成果**：获奖理由是他\"关于氧化酶的性质与作用方式的发现\"（for his discoveries concerning the nature and mode of action of oxidation enzymes）。用一句话说：他第一次把一个\"黄颜色的酶\"干净地拆成两半——一半是没有颜色的蛋白质，一半是带颜色的辅酶；两半分开都毫无活性，重新合起来才是完整的酶。从这一拆一合开始，\"酶是蛋白质\"\"辅酶是维生素的衍生物\"\"铁原子在酶里传递电子\"这些现代生物化学的常识，才有了第一块实验基石。\n\n---\n\n1955年12月10日，斯德哥尔摩音乐厅。为他宣读颁奖词的是他三十年前的老师、核酸化学的先驱哈马斯坦（Einar Hammarsten）。老人念完官方授奖词，加了一段自己的观察：丰富的想象力、毫不动摇的批判精确性、惊人的技术才能——\"所有科学家都多少拥有其中一些品质；很少有人三者俱全。而你是其中之一。\"\n\n台下这位52岁的瑞典人，走路有点跛。三岁那年，脊髓灰质炎几乎夺走他的双腿。多年后家人留下的记录里，那个瘫痪在床的孩子说的是：\"至少，我的眼睛还能动。\"\n\n而\"催化\"这个词的发明者，也是林雪平中学的校友——比这位后辈早124年。特奥雷尔在诺奖演讲里开玩笑：他是我的中学校友，我无缘见他一面。1835年，正是他在年鉴里为新现象命名：催化（catalysis）。他叫贝采利乌斯，也是卡罗林斯卡学院与瑞典医学会的创办人之一。\n\n**一、林雪平：两样家当**\n\n1903年7月6日，胡戈·特奥雷尔出生在瑞典南部的林雪平。父亲是驻军军医，也是林雪平医院（后来的省立大学医院）的创办人之一；母亲是钢琴教师——当年在林雪平大教堂里为父亲的男中音伴奏海顿《创世记》，两人因此相识。他一生从家里继承了两样\"家当\"：父亲的实验台，母亲的琴键。两样都用上了。\n\n三岁那年的脊灰把他按在了床上。康复期里，他开始拉小提琴。为了支付去斯德哥尔摩上琴课的火车票，十几岁的他亲手做了一台拼图机：脚踩踏板带动飞轮，飞轮再驱动锯条上下起落，十几秒就能切出一副拼图，每副卖2.5克朗——1918到1920年间，这台机器替他挣了好几百克朗，足够支撑许多个月的学琴路费。中学毕业时，他是全校第一名，同时是学校音乐社的指挥、科学社的社长。后来他在回忆录《变换的风》里记下了这些事。\n\n1921年，他进卡罗林斯卡学院学医——多年后他坦言，这一选择相当随机，部分是因为报名费便宜，只要50厄尔。1930年，他凭一篇血浆脂质的论文拿到医学博士。1931年，他带着肌红蛋白样品去乌普萨拉，在斯韦德贝里的超速离心机前测它的分子量——那是\"称量看不见的东西\"的年代（隔壁化学奖系列写过这位1926年的化学奖得主）。\n\n**二、柏林-达勒姆：把黄酶拆开**\n\n1933年，靠洛克菲勒基金会的奖学金，特奥雷尔来到柏林-达勒姆，进了瓦尔堡的实验室——本系列第30届写过的、1931年因\"呼吸酶\"获诺奖的那位。他来得正是时候：头一年，瓦尔堡和克里斯蒂安从酵母里分离出一种黄色的氧化酶制剂，颜色随氧化、还原一变一灭——显然，那\"黄色\"就是反应的灵魂。\n\n但那份制剂不纯。特奥雷尔带来了自己的手艺：自制的电泳装置，以及近乎偏执的耐心。他把它纯化到干净，然后做了一个在当时相当\"冒犯\"的实验——他把酶劈开了。在低温下用稀盐酸反复透析，他把黄色的色素从酶里\"剥\"了下来：剥下来的东西，黄色，发强荧光；剩下的东西，无色，是一块蛋白质。分开测活性：两半都是死的。把两半放回去：活性回来了，荧光熄灭了。\n\n一次干净的拆分，一次完整的复位。他从化学计量里读出事实：1摩尔蛋白配1摩尔色素——这在当时是一记重锤，因为一场长达十年、横跨两大洲的争论，正卡在\"酶到底是什么\"上。瓦尔堡在事后称他为\"Meister der Enzymforschung\"——酶研究的大师。\n\n**三、一场旧争论的句号**\n\n要看清这一刀的意义，得先回到1926年。那一年，德国化学家维尔施泰特在德国化学会做了一场著名的报告，总结他多年纯化酶的经验：他吸附、再吸附，把杂质一层层剥掉，剥到最后，溶液里检不出蛋白质、糖、铁，催化活性却还在。他的结论是：酶也许不属于已知的任何一类物质，它背后可能是一种\"新的自然力\"。几乎同时，美国的萨姆纳第一次把尿素酶结晶出来，证明它是一块纯粹的蛋白质——但在当时，维尔施泰特的声望高得多，萨姆纳的结果被普遍怀疑。（化学奖系列第46届写过萨姆纳与诺斯罗普的平反故事。）\n\n看起来两方各有证据，像两条永远对不上的直线。特奥雷尔的黄酶实验，把两条线接上了：双方都没错，只是各自摸到了同一头大象的一半。维尔施泰特那些\"活性还在、成分全无\"的溶液里，藏着一支活性强到不可思议的酶——后来特奥雷尔亲手结晶了辣根过氧化物酶，发现即使稀释到每升千分之一毫克，它依然有可测的活性。而酶，确实由两部分组成：没有颜色的蛋白骨架，加上一个更容易被\"剥\"下来的小分子——辅酶。\n\n这一拆，还顺带拆开了另一个观念：那团黄色被证明是核黄素（维生素B2）的磷酸酯——FMN，人类搞清楚的第一个辅酶，原来是一种维生素的衍生物。后来的研究一再验证这个模式的普遍：烟酰胺（B3）、硫胺素（B1）、吡哆醇（B6），都以类似的方式，变成与蛋白可逆结合的\"核苷酸样的辅酶\"。今天生物化学课本里的NAD、TPP、PLP，都是同一条路的延伸。换句话说，\"维生素为什么是必需品\"这个问题，从分子层面有了答案：它们是细胞里那些酶的零件——身体自己造不出来，只能从食物里领。\n\n他把催化说得极朴素：催化剂，是\"帮助一个化学反应完成、自己却不参与最终产物的物质——就像婚礼上的祭司。\"\n\n**四、呼吸链上的散件，一件件装回去**\n\n1935年，特奥雷尔带着这门手艺回到斯德哥尔摩。1936年，他受聘主持新成立的诺贝尔医学研究所（Medical Nobel Institute）生物化学部（1937年启用）；此后二十多年，这里成了世界氧化酶研究的重镇。他这辈子做的事，像一位把细胞呼吸链从头拆到尾的钟表匠——\n\n肌红蛋白：肌肉自己的\"氧气瓶\"。他1932年把它结晶出来，讲清楚了它如何储存氧气、在供氧不足时释放——用哈马斯坦的话说，它是\"第二口气\"的来源。\n\n细胞色素c：1880年代，爱尔兰人麦克芒恩在自己的手制分光镜里瞥见过它；1925年，剑桥的基林让这些\"呼吸色素\"重见天日；1936年，特奥雷尔把它纯化到八成，1939年接近全纯——100公斤马心肉里，能提出3到4克。这是一块漂亮的血红色铁卟啉蛋白：铁原子在3价与2价之间来回变换，电子的接力棒就这样一棒棒传下去。1938年，他弄清了铁卟啉与蛋白之间那两条硫醚桥——这是科学史上第一次看清\"辅基\"与\"蛋白\"之间的化学连接到底长什么样；1941年，他又证明紧贴铁原子的是组氨酸的咪唑环。1955年，他用鲍林送给他的模型积木（1954年鲍林诺奖演讲上用过的那一套）拼出了那段肽链的立体结构——左旋α螺旋，那套积木也因此第二次出现在诺贝尔演讲里；英国的X射线晶体学家随后从另一条路给出同样的答案。他还发现：那枚铁原子被肽链团团包裹，氧气根本进不来——这正是还原态细胞色素c不能直接被氧气氧化的原因；电子能进出，氧不能。呼吸链为什么要用这么多酶接力？答案就在这个\"屏蔽\"里：把危险的氧气，拆成一步一步、安全的电子传递。\n\n过氧化物酶与过氧化氢酶：1941年，他的实验室第一次结晶出辣根过氧化物酶；他还与同事分离了白细胞里的绿过氧化物酶（阿格纳，1941）和牛奶里的乳过氧化物酶。阿格纳发现：绿过氧化物酶加上过氧化氢，竟能解除破伤风与白喉毒素的毒性——白细胞\"消毒\"的机制，从此有了分子解释。过氧化氢酶的故事更早：法国人特纳尔在发现过氧化氢的同时就撞见了它的效力，1937年萨姆纳与邓斯把牛肝过氧化氢酶结晶出来——它们和肌红蛋白、细胞色素一样，都是\"血色蛋白\"家族的表亲。\n\n醇脱氢酶：酵母的酶1936年在瓦尔堡研究所里结晶；马肝的酶，1948年由他的同事在斯德哥尔摩结晶。他证明了它需要辅酶NAD（当年叫DPN），并首创用荧光与光谱追踪反应：还原型辅酶在340纳米处有一根吸收带——\"看着光，算速度\"，从此成了全世界酶学实验室的日常。他和钱斯用快速光谱法测定了这套反应的六个速度常数，是当时研究得最透彻的酶系统之一——酶动力学教科书里至今有一个以他们命名的\"特奥雷尔—钱斯机制\"。这项手艺还有一个更家常的出口：用醇脱氢酶测血液里的酒精。\"ADH法\"，上世纪50年代起就被瑞典和西德的法医化学界正式采用。\n\n**五、琴弦上的后半生**\n\n诺奖没有改变他的日程表。其实在这之前，他已两次被提名（1930年代与1940年代）；奖项于1955年10月20日公布。他继续执掌研究所到1959年，随后转任卡罗林斯卡学院教授；继续在瑞典医学学会任职（1947-1948、1957-1958两任主席）；继续做他的诺奖委员会成员——本系列第47届（1947年）那篇的出处里出现过他的名字：他就是那一年的颁奖演讲人。八年后，轮到他站在台下，听别人念他的颁奖词。\n\n他还是职业水准的业余小提琴手：与来访的诺奖得主合奏室内乐——其中包括本系列第45届写过的青霉素三人组里的恩斯特·钱恩。曾有位大提琴手听完他的琴，开玩笑说：\"你的琴拉得比爱因斯坦好——他的音准和节奏，跟他的相对论一样相对。\"他是瑞典皇家音乐学院的院士、斯德哥尔摩交响乐协会的主席；妻子玛吉特是钢琴家，后来成为瑞典第一位大键琴教师。\n\n他的实验室始终向世界敞开：前后有八位日本学者来此工作，以至于别处的同行一听他们那种\"日语腔+东约特兰腔\"的英语，就问：你肯定是在特奥那儿干过吧？\n\n获奖之后，他收到几百封来信。最让他高兴的一封，来自斯德哥尔摩南郊一个12岁的男孩汤姆：男孩和同学用高锰酸钾、硫磺、镁粉自制\"银色火药\"，在自家后院炸出了两个直径一米的烟圈，来信问他——这算不算发明了一种新炸药？让他高兴的，是信里那股不遮不掩的科研劲头。\n\n1955年除夕，他通过广播向瑞典公众讲话，引用了洛克菲勒基金会的沃伦·韦弗的话：人类需要的不是休息，而是\"在一天好工作结束后的傍晚，心里泛起的那种安宁\"。\n\n他1977年出版回忆录《变换的风》。1982年8月15日，他在斯德哥尔摩去世，享年79岁。\n\n写到这里，照例回到\"缺角\"二字。特奥雷尔一生做的事，说穿了就是替世界\"拆开看看\"：看起来圆满的酶，被他拆成两个各缺一角的半圆——蛋白离了辅酶是死的，辅酶离了蛋白也是死的，合起来才是活的。而他自己的身体，从三岁起就缺着一角：脊灰留下的左腿，让他在整个童年里被同学取笑；可这一角被小提琴补上，被拼图机补上，被乌普萨拉的离心机、柏林的实验台、斯德哥尔摩的实验室补上。他1958年纪念贝采利乌斯时讲的，其实也是自己一生的注脚：催化力的样子，是来了、让反应发生、自己毫发无伤地退到一旁。佛家说\"无我\"，化学里有个近义词，叫催化剂。一个把自己活成催化剂的人，缺的那一角，恰恰是留给世界的位置。\n\n**现实应用**\n\n例子一：你手上的体检单与血糖仪。今天任何一次常规体检，化验单上的\"肝功\"（ALT、AST、ALP、GGT）、心肌酶、乳酸脱氢酶……本质上都是在测\"酶活性\"：让血样里的酶去催化一个反应，再用光去读结果——这正是特奥雷尔那一代人在340纳米波长上建立的手艺。家用血糖仪则更直接：试纸上的葡萄糖氧化酶（一种黄素蛋白酶，它的\"心脏\"正是特奥雷尔拆开的FMN/FAD）氧化葡萄糖，产生可读的电信号。而医院检验科做ELISA（酶联免疫吸附试验，用于乙肝、HIV、激素、肿瘤标志物等大量项目）时，常用来显色的标记酶，正是他实验室1941年第一次结晶出来的辣根过氧化物酶。\"酶+光\"，今天全世界每一间临床检验室都在用。\n\n例子二：一杯酒与一颗维生素。酒精在体内先被醇脱氢酶（ADH）变成乙醛，再被乙醛脱氢酶（ALDH2）变成乙酸——马肝醇脱氢酶的结晶、含锌的确证、动力学与检测方法，都出自特奥雷尔的实验室；如今酒驾案件里的血醇检测，源头就是他的\"ADH法\"；而亚洲人常见的\"喝酒上脸\"，则是ALDH2基因变异的手笔。维生素这边：他证明的第一个辅酶FMN，原料是维生素B2（核黄素）；此后B1、B3、B6陆续被证明都以同样的方式变成辅酶。换句话说，维生素不是玄学补品，而是身体自己造不出的\"辅酶零件\"——每天，它们被装进你体内上千种酶里，替你把饭变成能量、把酒变成二氧化碳和水。营养指南、面粉里的B族强化、孕期补叶酸，背后都是这条分子逻辑。\n\n**出处**：诺贝尔奖官网（1955年生理学或医学奖总览页；Hugo Theorell 事实页与传记页；1955年12月12日诺奖演讲《氧化酶的性质与作用方式》；1955年12月10日颁奖演讲，E. Hammarsten；1947年颁奖演讲，H. Theorell；Henning Theorell《Hugo Theorell, My Father》，2011）；诺贝尔奖官方API（1955年10月20日公布，独享全奖）；卡罗林斯卡学院官网《Hugo Theorell – described how cells generate energy》；据诺奖演讲引述的原始文献（Negelein & Wulf 1936；Bonnichsen & Wassén 1948；Theorell & Chance 1951；Agner 1941；Sumner & Dounce 1937 等）；Theorell 回忆录《Växlande vindar》（1977）及其1958年贝采利乌斯纪念演讲《Berzelius och livskraften》。","contentType":"text/markdown","attachments":[],"quotePin":""}