生物类Top 实验室

This list is far from complete and accurate. It should not be used as an index to evaluate scientists. I choose them and classify them into different disciplines based on my impression that from their labs there come out a lot of successful postdocs in academia, and they are still active. A few young scientists are chosen for I think they are becoming leaders in their respective area. Some areas like cancer biology and immunology are not listed.
Comments are welcome.

Biochemistry and Molecular Biology
Richard Losick Harvard
Thomas Cech Univ. Colorado at Boulder/HHMI
Harvey Lodish MIT
Phil Sharp MIT
Robert Tjian UC Berkeley/HHMI
Elizabeth Blackburn UC San Francisco
Steven Mcknight UT Southwestern
Bruce Stillman Cold Spring Harbor Laboratory
David Allis Univ. of Virginia
Philip Zamore Univ. of Massachusetts
Ira Herskowitz UC San Francisco
Susan Lindquist MIT
Arthur Horwich Yale/HHMI

Biophysics, Bioinformatics and Structural and Chemical Biology
Thomas Steitz Yale University/HHMI
John Kuriyan UC Berkeley/HHMI
Stephen Harrison Harvard/HHMI
Roderick Mackinnon Rockefeller/HHMI
Christopher Miller Brandeis/HHMI
Carlos Bustamante UC Berkeley/HHMI
Steven Chu Stanford
Gregory Petsko Brandeis
Nikola Pavletich Memorial Sloan-Kettering Cancer Center/HHMI
Douglas Rees Caltech/HHMI
Patrick Brown Stanford/HHMI
Stuart Schreiber Harvard/HHMI
Peter Schultz Scripps Institute

Cell Biology, cell cycle and cytoskeleton
Marc Kirschner Harvard Medical School
Tim Mitchison Harvard Medical School
Elaine Fuchs Rockefeller/HHMI
Peter Sorger MIT
Steven Elledge Baylor Colledge of Medicine/HHMI
Andrew Murray Harvard
Ray Deshaies Caltech/HHMI
Charles Sherr St. Jude Children's Research Hospital
Don Cleveland UC San Diego

Cell Biology, signaling transduction and organelle biology
Tony Hunter Salk Institute
Gerald Fink MIT
Xiaodong Wang UT Southwestern/HHMI
Randy Sheckman UC Berkeley/HHMI
Ira Mellman Yale
Gunter Blobel Rockefeller
Peter Walter UC San Francisco/HHMI
Tom Rapoport Harvard Medical School/HHMI
Roger Tsien UC San Diego/HHMI
Joseph Goldstein UT Southwestern
Tony Pawson Samuel Lunenfeld Research Institute
Peter Devreotes Johns Hopkins
Henry Bourne UC San Francisco
James Darnell Rockefeller

Neurobiology, electrophysiology
Roger Nicoll UC San Francisco
Charles Stevens Salk Institute/HHMI
Terrence Sejnowski Salk Institute/HHMI
Richard Tsien Stanford
David Clapham Harvard Medical School/HHMI
Robert Malenka Stanford
William Newsome Stanford/HHMI
Lily Jan UC San Francisco/HHMI
King-wai Yau Johns Hopkins

Neurobiology, molecular and cellular
Michael Greenberg Harvard Medical School
Thomas Sudhof UT Southwestern/HHMI
Susumu Tonegawa MIT/HHMI
David Bredt UC San Francisco
Joshua Sanes Washington University
Morgan Sheng MIT/HHMI
Roberto Malinow Cold Spring Harbor Laboratory
Tim Tully Cold Spring Harbor Laboratory

Neurobiology, developmental
Richard Axel Columbia/HHMI
Yuh-Nung Jan UC San Francisco/HHMI
Marc Tessier-Lavigne Stanford/HHMI
Cori Bargmann UC San Francisco/HHMI
David Anderson Caltech/HHMI
Tomas Jessell Columbia/HHMI
Liqun Luo Stanford
Lawrence Zipursky UC Los Angeles/HHMI

Developmental Biology and Genetics
Douglas Melton Harvard/HHMI
Charles Kimmel Univ. Oregon
Leonard Zon Harvard Medical School/HHMI
Robert Horvitz MIT/HHMI
Paul Sternberg Caltech/HHMI
Gary Ruvkun Harvard Medical School
Nobert Perrimon Harvard Medical School/HHMI
Gail Martin UC San Francisco
Janet Rossant Samuel Lunenfeld Research Institute
Sean Carroll Univ. Wisconsin at Madison/HHMI
Michael Levine UC Berkeley
Eddy De Robertis UC Los Angeles/HHMI
Gary Struhl Columbia/HHMI
Alexander Schier New York University
Allan Spradling Carnegie Institution of Washington/HHMI
Rudolf Jaenisch MIT
Robert Weinberg MIT
Cynthia Kenyon UC San Francisco

Plant biology
Elliot Meyerowitz Caltech
Jeff Dangl North Carolina at Chapel Hill
Joanne Chory Salk Institute/HHMI
Detlef Weigel Salk Institute
Virginia Walbot Stanford
Michael Freeling UC Berkeley
Frederick Ausubel Harvard Medical School
Julian Schroeder UC San Diego

二十一项值得获诺贝尔生理或医学奖的工作及科学家

饶毅 美国华盛顿大学

　

又到十月，是诺贝尔奖宣布获奖人的季节。

2002年诺贝尔生理或医学奖将在明天（10月7日）宣布。虽然评选委员会以外的人不能预计谁当年会得奖，一般来说，有相当一些人自己有判断，哪些人及其工作值得获奖。就诺贝尔生理或医学奖来说，医学常有一些和临床有关的不容易预计，基础的多半大家公认，但是有时也出大家意外的，所以只可以列一个不全面的单子，这些人和工作在2002年10月6日前已经值得得奖，但是还没有得，由这个名单的长度也可以知道，因为这些突出工作的数量也就决定了他们不可能都得奖。后面几个工作，第19,20项可能因为时间过去而得不到，第21项很可能过一些时间再给（比如等十年也不算久）。如果明天的名单里有以下科学家，也不会奇怪。我还要说明一下，这样的预计不是特别难，能做这样预计的人成百上千，因为这是评价已经做出的研究。而预计未来研究领域和方向，则难。

1. Mario Capecchi〔美国尤他大学U. Utah〕，发明基因剔除技术，肯定值得得奖，可能和其他1,2个做基因剔除(Oliver Smithies)或转基因动物的人合得，也有可能和第一个做出鼠胚胎干细胞的Gail Martin〔美国旧金山加州大学UCSF〕合得。

2. Bob Horvitz 〔美国麻省理工学院MIT〕，细胞凋亡的遗传机理，可能合得者是：AH Wylie或JFR Kerr其中之一（细胞凋亡的概念和电子显微镜下形态变化特征），Susanne Cory或Stanley Korsmeyer之一（Bcl-2在细胞凋亡中的作用）。得州大学西南医学中心的王晓东也有可能（细胞凋亡的生物化学机理）。另外如果不以细胞凋亡来看，而以线立体新的功能来看，王晓东和Korsmeyer（甚至La Jolla癌症研究所John Reed）也是一个可能组合。


3. Mark Ptashne 〔美国纽约凯特菱癌症研究中心Sloan Kettering〕,基因调控的机理，发现第一个转录因子：原核细胞（细菌）的lamda抑制子。可以单独，也可和Bob Tjian 〔钱泽南，UC Berkeley〕合得。Ptashne做真核细胞转录调控的研究中，有北大留学生马俊的工作。

4. Elizabeth Blackburn 〔美国旧金山加州大学UCSF〕和Carol Greider 〔美国霍普金斯大学Johns Hopkins〕，端粒子和端粒酶，Blackburn主要发现在UC Berkeley做，Greider那时是她的学生。另外有复旦的留学生于国良在他实验室做过早期一些工作。

5. Roderick MacKinnon 〔美国洛克菲勒大学Rockefeller〕，钾离子通道的结构，可以单独，也可以合得 （不确定合得者，如果就钾通道而言，旧金山加州大学UCSF的Lily Jan叶公杼和YN Jan詹裕农有可能；如果广义地给离子通道，美国西雅图华盛顿大学University of Washington的Bertil Hille有可能）。

6. Y. W. Kan 简悦威 〔美国旧金山加州大学UCSF〕，第一个提出可以用限制性内切酶片断多态性跟踪人类基因变异，使人类遗传学进入新时代，可以合得，也可以单独。

7. Eric Lander 〔美国麻省理工学院MIT〕，John Sulston 〔英国剑桥Cambridge,UK〕，Bob Wasterson 〔美国圣路易斯华盛顿大学Washington University〕，基因组研究。

8. Roger Y. Tsien 钱永健〔美国圣跌哥加州大学UCSD〕和 Douglas C. Prasher〔美国农业部麻州Otis植物保护中心〕，发明测定活细胞内分子的新方法。Tsien发明钙染料，Prasher发现绿色荧光旦白GFP。

9. Afred G. Knudson 〔美国费城Fox Chase癌症中心〕，肿瘤抑制基因，可能和Janet D. Rowley〔美国芝加哥大学University of Chicago〕和Bob Weinberg 〔麻省理工学院MIT〕合得，华裔李文华〔得州大学生物工程研究所〕和Weinberg工作很近，有争议谁第一，Weinberg可能容易得，他以前因为癌基因错过一次和Bishop和Varmus合得的机会。

10. John Gordon〔英国剑桥Cambridge，UK〕和 Ian Wilmut 〔英国爱尔兰Roslin研究所〕，核转移，Gordon是60年代第一个用成体细胞核成功克隆动物（蛙），Wilmut是九十第一个用类似方法克隆哺乳动物。

11. Pamela Bjorkman 〔美国加州理工学院Caltech〕，Jack Strominger 〔美国哈佛大学Harvard〕和Emil Unanue 〔美国圣路易斯华盛顿大学Washington University〕，前二者发现MHC（主要组织相容性抗原复合体）结构，后者发现抗原呈现细胞。Bjorkman是和Don Wiley做研究生时的工作，Wiley如果不去世，应该得。

12. Yasutomi Nishizuka〔日本〕和Michael Berridge 〔英国〕，细胞内信号转导分子，前者发现旦白激酶C，后者发现磷酸肌醇。

13. Aaron Ciechanover 〔以色列工学院Technion〕，Avram Hershko 〔以色列工学院Technion〕，Alexander Varshavsky 〔美国加州理工学院Caltech〕，发现蛋白质降解的生物化学机理。

14. Judah Folkman〔哈佛大学医学院〕发现调节血管形成的分子。

15. Sydney Brenner 和 Seymour Benzer 〔美国加州理工学院Caltech〕，用遗传学方法研究发育，神经和行为。Brenner提出用c elegans研究发育和神经，Benzer提出用果蝇做神经和行为。

16. Marc Raichle 〔美国圣路易斯华盛顿大学Washington University〕,用正电子扫描（PET scan）做活体人影像检测，可能和发明改进fMRI（"功能性核磁共振"，或称"功能性磁共振影像"）的人合得。 他们的工作是生物医学影像的重要发展。

17. Luc Montagnier〔法国〕Robert C. Gallo（美国），发现爱滋病毒。

18. Tim Bliss〔英国〕和Terje Lomo 〔挪威〕，发现长期性增强作用（LTP）,推动高等动物学习记忆研究。这项奖，受Eric Kandel近年刚因为研究低等动物（海兔）学习记忆得奖而可能推后。

19. Herbert Boyer 〔美国旧金山加州大学UCSF〕和Stanley Cohen 〔美国斯坦福大学Stanford〕，发明重组DNA技术，开创生物工程时代。

20. Avaram Goldstein 〔美国斯坦福大学Stanford〕，Solomon Snyder 〔美国霍普金斯大学Johns Hopkins〕, John Hughes 〔英国帝国理工学院Imperial College of Science and Technology〕, 发现痛觉的分子机理。Goldstein提出证明鸦片受体的方法，Snyder实验室的Candace Pert，纽约大学的Eric Simon和瑞典的Lars Terenius用Goldstein的方法发现鸦片受体，在英国苏格兰Aberdeen工作的John Hughes和导师Hans Kosterlitz发现第一个内源性鸦片肽。Kosterlitz已经去世。严格地说，李卓浩〔Choh H Li， UC Berkeley〕是第一个发现有镇痛作用的蛋白质，他在1964年发现B-Lipotropin 而且知道有镇痛作用，但未提出内源性的鸦片样物质概念，而且他已经去世多年了。

21. RNA干扰，不一定会在近年发奖，可能等机理进一步搞清，但是发奖时会包括发现RNA干扰现象的人，有三个重要的候选人，如果不包括机理，就是他们，如果包括机理，那么只能在这三个里面选一俩个加上以后发现RNAi机理最重要的人。Ken Kemphues〔美国康乃尔大学Cornell〕，Andy Fire 〔美国卡内矶研究所Carnegie〕，Craig Mello〔美国麻州大学University of Massachusetts〕。Kemphues的工作是复旦留美学生郭苏做的。

2002年10月6日

细胞分裂的分子原理――一个值诺贝尔奖的科学领域

中国科学院 饶毅 

       细胞是许多生命形式的基本单元。细胞进行分裂是细胞生长的重要环节。过去二十年的研究表明：从简单的单细胞生物酵母，到复杂如人的多细胞生物，通用一个相同的分子机器，控制细胞分裂的周期性过程。这一领域的成果，不仅解答了细胞生物学的基本问题，并直接推动了包括癌症研究在内的其它领域。其重要性清楚地置其于诺贝尔奖候选范围。

       很长以来已经知道，细胞分裂周期是很有规律的。二个大的过程是DNA合成和细胞分裂本身。它们分别发表在细胞周期的 S和M期。这二个相中间又有所谓"间期"。这些亚期的循序发生，构成一个整的细胞分裂周期，在不同的细胞其形式大同小异。

       对细胞周期研究的突破，来源于对酵母、青蛙和一种低等海洋生物的研究。七十年代初，美国西雅图的华盛顿大学哈特沃(Leland Hartwell)，用遗传学方法筛选一种酵母中控制细胞周期的基因，他发现的一群基因，成为八十年代和九十年代人们研究细胞周期的主要对象。也在七十年代，英国牛津大学的勒思 (Paul Nurse)，用另外一种酵母找影响细胞周期的基因。他对其中一个基因进行了进一步的分子生物学和生物化学研究，证明这个基因的产物是一种蛋白激酶。这个酶的激活和失活，是决定细胞周期运转的关键。用青蛙的卵细胞做细胞周期的研究，在六十年代底、七十年代初有一重要进展提示有某种显性物质有作用，但这种物质的本质指导八十年代中才开始被揭示。一九八八年美国科罗拉多大学的马勒，和加州大学圣迭哥校区的纽波特分别领导的二个小组纯化了这种物质，发现其主要成分之一就是跟酵母中那个酶一样的分子。其中另外一个主要成分后来发现是跟一种叫"循环素"一样的分子。循环素是 1983年英国的汉特实验室最早从海洋无脊椎动物中找到的，其特点是在细胞周期的不同阶段有涨有落。这二个分子，特定的蛋白激酶和循环素，就构成了细胞周期的核心机器，从简单细胞到人都相似。

       迄今为止，受细胞周期研究突破影响最大的是癌症研究。细胞周期的失调是癌症的根本原因。已经有确切的证据表明，有一些癌症的产生是因为直接调控细胞周期机器的基因失常。也有工作发现，一些对细胞分裂周期机器有刹车作用的分子，可以用来控制一些恶性分裂。这种性质的研究都是现在的前沿课题。

       细胞周期研究的突破，无疑值得给诺贝尔奖。其中美国的哈特沃和英国的勒恩二位特别突出。有无第三位则不易定。至于哪一年得则更难猜了。以前有快的如杨振宁、李政道工作出来一年得奖的，慢的有如基因工程开创者（加州大学的波耶尔和斯坦福大学的科恩）至今还未得奖的。当然得奖是否重要，则取决于每个人的观点了。

       （本文于1998年发表于《科技日报》 ,2001年以上介绍的Hartwell、 Nurse 和 Hunt获得诺贝尔奖）

分析古老DNA的困难

分析古老DNA 的困难

华盛顿大学   饶毅

自从诺贝尔奖获得者马立斯发明多聚酶链反应（PCR）后，这一技术给生物学家提供了一个强有力的手段，可以大量扩增极微量的DNA 。这个技术，除了用于生物学研究外，也给其它行业或学科提供了新方法。因为这一技术的极高敏感性，每个使用都面临着是否正确、谨慎，避免假阳性结果和污染的问题。

考古学家，对于PCR的应用最初有很大的热情，希望以此帮助他们分析古老样本中的DNA。经过 7、8年的实践，觉得这一技术有有用之处，也有局限。局限主要有二个方面，一是前面提到的污染问题，这是所有PCR 应用都要注意的问题，在考古上又更突出，因为样本的野外来源和时间的久远。第二个局限是DNA化学性质变化的问题。DNA的自发降解，主要是因去嘌呤化。 DNA降解后，是不能再为PCR检测到的。

最近，德国慕尼黑大学帕伯实验室，对PCR在考古上的应用进行了分析。他们的文章发表在今年五月十日的《科学》杂志。帕伯是将PCR 应用于考古学的先驱和权威之一。他们收集了好些古生物样本，比较了其中氨基酸和DNA性状。他们的结论是：在温带地区（如埃及），DNA保留以几千年为限，在寒冷地区， DNA保存期以十万年为限。超过这些期限的DNA，一般被降解的不再能被检测到了。

他们这种结论自然就给以前声称找到恐龙DNA的报道打上了问号。帕伯实验室特意重新分析了在科学刊物或媒体报道过的4 个恐龙样本。一个是美国蒙大拿州的，一个是美国犹池州的，二个来自南极的。他们重分析的结果显示这几个样本中的DNA不太可能保存下来了，他们也发现这些样本有近代生物的污染（包括南极寒冷条件下保存的样本也有污染）。因为有这二个问题，他们推论从这些样本中取得恐龙DNA 的可能性极小。

PCR在考古学中还是有可用之处，但越古老的样本，保存条件要求越高。帕伯实验室发现，存在于琥珀中的昆虫DNA，保存特别好。猜想这可能是琥珀给昆虫样本造成了一个疏水环境，这种环境大大减慢了 DNA的降解。琥珀将昆虫样本迅速地与外界封闭起来，又减少了污染的可能。

PCR在考古学上遇到的这些问题，证明了应用一个新技术所需要的谨慎。PCR正确地应用于法医学，也有很好的成功。最近一个例子，是美国、英国和俄国科学家合作，成功地分析了几十年前被秘密处决的沙皇家庭的 DNA。证明了乱山岗中挖出的一堆骨头确为沙皇家庭成员及其医生的，并证明了一位几十年号称为沙皇女儿的波兰裔美国人不可能是沙皇家庭成员，而肯定是一位波兰人的亲戚。也就是说，PCR的正确应用仍将会是现代科学的有力工具。

(部分内容发表于《中国科学报》，1996 )

基因成年关闭

1957 年发育学家就发现，将成年青蛙的细胞核转入卵细胞，可以产生基因型相同的蝌蚪。科学家们相信，控制发育的基因在成年以后被关闭了，然而一旦回到卵细胞里面，又会被重新开启。

当细胞分化的时候，那些再不需要、不表达的基因，就会被包装起来――围绕在组蛋白的周围、添加甲基并无法继续生成蛋白。

――SCIENCE, VOL 309, 1 JULY 2005

指导思维的原则（01）

原则一

学习的最终目的，是要指导我们的思维，对一切事物作出准确、确凿的判断。

当人们注意到两个事物之间具有相似性的时候，总是倾向于把对一个事物适用的真理挪到另一事物上，即使是在那些二者截然不同的方面。因此，人们就错误地把科学与技艺进行类比，而不知科学完全是对我们思维的认知训练，技艺则是基于对身体的训练与娴熟。他们发现同一个人不可能学会所有的技艺，而集中精力从事单一技艺的人，则可以出神入化。因为要让一个人的双手同时适应农业耕作和弹奏竖琴或者其它类似的技艺，并非易事。他们觉得对于科学也是如此，并根据研究对象分出许多学科。在他们的想象中，这些学科应该井水不犯河水、分别加以研究。然而这实在大错特错了，因为所有的科学，在人类的智慧范畴内，都是一致的。虽然应用于不同的学科，却像阳光普照缤纷的万物那样，始终是同一个、不变的本质，于此我们也没有必要对思维划定界限。知晓一个真理不会带来类似于学习某个技艺所产生的影响那样，阻止我们去学习另一项技艺；相反，它帮助我们理解其它。但是让我百思不解的是，许多人那么仔细的研究人类的传统、植物的特性、恒星的运动、点石成金之术或者类似的科学对象；却无人想到过悟性，或者说普适的智慧的问题，虽然我们一切其它的研究之所以受到重视，更多的是因为对此有所贡献，而不仅是体现在它们自身的价值中。所以我们把这个作为第一原则，是正当的，因为它最有可能使我们的追求偏离正确的方向，把我们领向一个特定的考察，而不是一个一般的结论。此处我并非指那些不正当的、该谴责的追求，例如虚浮的荣耀或卑鄙的获取；那些迎合简单的头脑的，粗浅的虚假推理以及谬论提供了一条更加直接的通往该目的的道路，比透彻理解真理更加有效。我要说得却是那些可褒可赞的追求，因为它们在不知不觉中误导我们，仿佛我们所作出的科学考察，是为了让生活更舒适，或者享受冥思真理而带来的快乐，那现实生命里唯一完全的、无忧的幸福。我们确实期待科学考察的合理的结论，可是，如果在我们的研究过程中，我们去思考这些问题，它们却常常使我们觉得其它事物不重要或者无趣，导致我们忽略掉许多对于理解它们所必须的细节。由此我们必须相信，所有的科学其内在都是关联的，因此从整体上来研究它们比单独研究更加容易。因此，谁若是想认真、热情的探求真理，就不能选择某一特定的学科，因为所有科学是相互渗透、相互依靠的；他应该着眼于增加理性的天然光芒，不是为解决这个或那个学术难题，而是让领悟指引我们的意志，在人生的不同场合，作出明智的决定。他很快会发现，比起那些寻求某个特定结论的人，他走得更远。他不仅到达了他渴望的目的，甚至获得比他所期望的更多。

Translated for Fun
Rules For The Direction Of The Mind

By Descartes