WLA科学家说⑧|寒门里走出的博士后，以色列的“居里夫人”

编者按

约纳特的外孙女送给约纳特“年度好外婆”的画作，将约纳特的卷发画成了核糖体的样子

图 | WLF

在去年第三届世界顶尖科学家论坛（WLF）上，约纳特用“儿童绘画”，言简意赅地介绍细菌中的蛋白质生成，并以生动形象的比喻讲解抗生素的作用机制。在会上她还自嘲“大家都说我是一个爱做白日梦的人”，不拘一格幽默风趣的她给很多人留下了深刻的印象。而在本次推送中，可以看到她颇为传奇的过往经历。

阿达·约纳特是以色列魏茨曼科学研究所结构生物学系教授，因对“核糖体结构和功能的研究”，与文卡·拉马克里希南（Venki Ramakrishnan）和托马斯·斯蒂茨（Thomas Steitz）一起获得了诺贝尔化学奖。她也是继居里夫人、约里奥-居里和霍奇金之后，第4位获诺贝尔化学奖的女科学家，填补了这一奖项自1964年后近半个世纪以来女性得主的空缺。

核糖体是生物体中蛋白质合成时极其重要的分子机器。约纳特教授聚焦于核糖体的X射线晶体学研究，确定了核糖体完整的高分辨率的三维结构，确认了新合成蛋白质的通道 ，并发现了引导多肽聚合过程的通用对称区域，揭示了核糖体合成蛋白质过程中延伸捕获、门控、细胞内调节以及蛋白新生链的运输等动力学过程 ，阐明了蛋白质合成过程的作用机制。为开展核糖体的晶体学研究，约纳特教授开创性地建立了低温-生物晶体学，它可以针对一些复杂的项目，目前已经被广泛应用于结构生物学的研究。

阿达·约纳特   图 | WLF

从寒门里走出的博士后

约纳特于1939年出生在耶路撒冷一个贫穷的家庭。他们与另外两个家庭拼租，挤住在一间四居室的公寓里。童年时期，她的父亲身体不好，常常住院手术，但艰苦的生活条件并未削弱约纳特对周围世界的强烈好奇心，她对其展开了积极的观察和探索。“我曾试着用公寓里的家具来测量我们一楼小小阳台的高度。”她回忆到，她叠起了两张桌子，又在上面放了一把椅子和一张凳子，但仍不能触到天花板，于是她就爬了上去。结局是她狠狠跌落到了阳台之外的花园里，摔断了胳膊，且最后也未能得知阳台究竟有多高。

约纳特的父母都在传统宗教家庭长大，男性接受犹太教育，女性则学习家庭技能。不过，尽管贫穷，她的父母并未依照传统方式来培养子女，约纳特被父母想方设法地送到了一所非常有声望的非宗教语法学校“Beit Hakerem”，接受了正规教育。

在11岁时，约纳特的父亲永远地离开了他们，经济情况更加糟糕。为了帮助母亲补贴家用，小小的约纳特从那时起就开始打工。“我做过各种各样的工作，打扫卫生，照顾小孩，给小孩提供私人辅导。”约纳特说，尽管生活艰难，但母亲对她学业的支持从未停止。

在求学之路上，约纳特一路还算平稳。在医疗部队服义务兵役时，她有幸接触到了临床和医疗事务，于是她在兵役结束后考入了耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem），学习化学、生物学、生物化学和生物物理学，并获得了本科与硕士学位。紧接着，她在以色列魏茨曼研究所专攻X射线晶体学，解析胶原蛋白的高分辨率结构，并拿到了博士学位。

随后，约纳特相继在美国宾夕法尼亚州匹兹堡梅隆研究所（Mellon Institute）和麻省理工学院（MIT），完成了博士后研究，探索了纤维蛋白（肌）和球状蛋白葡萄球菌核酸酶的结构。1970年底，约纳特回到了魏茨曼研究所，发起并建立了以色列第一个生物晶体学实验室，该实验室也是后十年里此类研究的唯一实验室。

然而，她的科研之路却不是那么顺利。

约纳特参加第一届世界顶尖科学家论坛   图 | WLF

重回魏茨曼研究所几年后的约纳特，年轻且雄心勃勃：她想揭示一个有关活细胞的重要问题——蛋白质生物合成的过程。核糖体在这一过程中起到了关键作用，它能转录DNA信息并指导相关细胞器完成蛋白质的合成，但过程中的具体机制并不为人所知。约纳特认为，只有知晓核糖体的空间结构后，才能对整个过程有一个全面的图景。而如果要得到核糖体的三维空间结构，她需要获取核糖的晶体。

可是，由于核糖体是蛋白质和RNA单链的复合物，其结构异常复杂；它非常不稳定，且缺乏内部对称性，获取结晶几乎是一项不可能的任务。

于是，这项长达二十年的漫长征途开始了。约纳特进行了数万次的试验，期间无数次被国际科学界视为“白日梦者”、“空想家”。约纳特回忆起当初她听过的诸多质疑，如“为什么要研究核糖体？它们已经是个‘死物’了，这没有出路”；“我们已经知道了关于它们的所有知识，你可能研究到自己临终，也无法拿到结果”......但她并不十分在意，“只要试验还可以继续，我便心无旁骛”，并且很看得开，“如果没成功，最多也不过就是哄堂大笑”。最终，她赢得了这场“孤胆英雄的战争”。

“我把这项研究比作攀登无数珠穆朗玛峰，当你攀登完这座后，一抬头，会发现还有一座更高的珠峰在前面等着。”她说。

一个小插曲是，在这场胜利中，北极熊也起到了不小作用。约纳特曾不幸遭遇了一场自行车车祸，她在休养期间阅读了关于北极熊的故事，它的冬眠行为给约纳特带来了新启示，从而推动了她寻找如何让核糖体结晶的研究。

对科学家而言，真正的科学发现才是至关重要的。约纳特对自己的成果表示欣慰，核糖体不但不是“死物”，而且还活蹦乱跳，从酵母和细菌到哺乳动物，核糖体活跃于所有细胞生物中，它们的活性位点结构在整个进化过程中得到了极好的保存，由此，核糖体的高分辨率结构促进了许多更深入的研究。

约纳特的成果不仅可以帮助开发更有效的抗菌药物，还可以为科学家们提供抗击耐药细菌的新武器——而这被称为21世纪最紧迫的医学挑战之一。

约纳特参加第二届世界顶尖科学家论坛   图 | WLF

以色列的居里夫人

“长大后，我就成了你。”用这句话来形容约纳特毫不为过。居里夫人是约纳特小时候的偶像，而她后来也被冠以“以色列的居里夫人”这一美誉。

当年，一方面出于对生命基本过程的好奇，另一方面也是为了证明自己，她迎难而上，报考了“最难考”的化学专业。她和居里夫人一样坚韧，一路披荆斩棘，不畏艰难险阻，坚持自己的想法，二十年如一日地将研究进行到底。

同时，尽管她是自1964年后诺贝尔化学奖的首位女性得主，但她并不认为自己的女性身份在科学界受到了任何挑战。在她看来，男性在科学界的竞争也同样激烈，而自己的课题实在是过于困难——被很多人否定过——以至于自己根本无暇顾及其它，只能专注研究。她强调，科研没有性别之分，只有是否具备野心之分。虽然获得诺奖很令人激动，但她更享受科学发现本身带来的快乐，而不是各种其它奖励。

不过，在她因核糖体研究获得诺奖后，很多年轻科学家因此备受鼓舞，对核糖体相关领域的研究产生了兴趣，这也让约纳特感到十分欣慰。

而当被问到给年轻科学家的建议时，基于自己的传奇经历，约纳特说：“我能给出的最佳建议就是：不要询问别人的建议。”她解释道，“每个人的起点不同，所从事的领域有所不同，个人的兴趣爱好、专业特长也不尽相同。”但她强调了好奇心在科研工作中的重要性，“如果你的科研工作始于一点点小小的好奇心，那么你就会收获无穷、获益良多。那些突如其来的发现不仅令人印象深刻，还会带来意想不到的惊喜。”

特约撰稿  蔡   骏

  编辑  冬青子

责任编辑  羽   华