阿尔布雷希特·科塞尔

阿尔布雷希特·科塞尔:为生命字母命名的化学家

1911年,当被问及他在实验室里究竟在做什麽时,《纽约时报》(The New York Times)的一名记者从阿尔布雷希特·科塞尔(Albrecht Kossel)那里得到了基础科学史上最诚实的描述之一:“生命的过程就像一出戏剧,我研究的是演员,而不是剧情。演员有很多,正是他们的性格构成了这出戏剧。我试图理解他们的习惯、他们的奇特性。”他所认定的演员是腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶。四十年後,其他人破解了剧情。

罗斯托克的商人之子

科塞尔于1853年9月16日出生于罗斯托克,父亲阿尔布雷希特·卡尔·路德维希·恩诺赫·科塞尔(Albrecht Karl Ludwig Enoch Kossel)是一名商人兼普鲁士领事,母亲是克拉拉·耶佩·科塞尔(Clara Jeppe Kossel)。在罗斯托克的文理中学里,他早早地表现出对化学和植物学的强烈兴趣,并于1872年入读斯特拉斯堡大学攻读医学。

选择斯特拉斯堡实际上就是选择导师。费利克斯·霍普-赛勒(Felix Hoppe-Seyler)领导着当时德国唯一的生物化学系,正是在他麾下,科塞尔学会了将细胞内容物视为化学而非生物学来处理。他还师从安东·德·巴里(Anton de Bary)、威廉·冯·瓦尔代尔(Wilhelm von Waldeyer)、奥古斯特·孔特(August Kundt)和阿道夫·冯·拜尔(Adolf von Baeyer)——这是一群非凡的导师——并在罗斯托克大学完成学业,于1877年通过了行医资格考试。

剖析核素

同年,他回到斯特拉斯堡担任霍普-赛勒的研究助手,并在那里着手解决将令他名垂青史的问题。1869年,弗里德里希·米歇尔(Friedrich Miescher)从细胞核中分离出一种他称之为“核素”(nuclein)的物质;当时没有人知道它是什么。科塞尔证明了核素由蛋白质部分和非蛋白质部分组成,并分离出了後者,确立其为核酸。这是必不可少的第一步:在任何人能够询问核酸的作用之前,必须先有人确凿证明它确实是一种独特的化学物质。

1883年,他接替欧根·鲍曼(Eugen Baumann),担任柏林大学生理学研究所化学部主任。在接下来的二十年里——从1885年到1901年——他开展了他所为人铭记的工作。科塞尔逐一分离并识别了存在于核酸中的五种有机化合物:腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶。它们现在被称为核碱基,是书写DNA和RNA的字母表。

他当时不可能知道自己正在编目的是什麽。这五种小分子编码遗传信息的想法在半个世纪之後才出现,并且需要罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)的晶体学以及沃森(Watson)和克里克(Crick)在1953年提出的双螺旋模型才能理解它们。但科塞尔已经完成了不可或缺的基础工作:他确立了这些成分是什么,以及必须用什麽化学术语来描述它们。

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马堡与细胞的其余部分

1895年,科塞尔被任命为马堡大学生理学教授兼生理学研究所所长。霍普-赛勒逝世後,他接任了该学科核心期刊《生理化学杂志》(Zeitschrift für Physiologische Chemie)的主编。1896年,他发现了氨基酸组氨酸,开发了分离所谓己松碱的方法,并成为第一个分离出茶碱的人。

1901年,他迁往海德堡,担任海德堡蛋白质研究研究所所长,其工作的重点转移到了核酸问题的另一半:蛋白质。他对蛋白质组成的研究揭示了蛋白质分子的多肽性质,在其晚年,他专注于鱼精蛋白和组蛋白——细胞核中与核酸结合的蛋白质——并引入黄烷酸作为定量蛋白质分析的试剂。

1910年诺贝尔奖

1910年,科塞尔因“对组蛋白及核酸其他碱基的发现”被授予诺贝尔生理学或医学奖——这是对他测定细胞核酸化学成分的肯定。在1910年12月10日的颁奖典礼上,颁奖词将他的工作置于更广阔的框架中:“对生物体的研究越来越使人得出这样的观点:其最小的独立单位——细胞——在某种程度上也过着独立的生活,是生命过程的真正所在地。”

随之而来的是其他荣誉。1911年,他前往美国,在约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)发表了题为“蛋白质”(The Proteins)的赫特尔讲座——这是他唯一一次访问美洲。1923年,他被选为德国代表出席在爱丁堡举行的第十一届生理学大会,并获得了爱丁堡大学的名誉学位,这在战后不久对一位德国科学家来说是一个意义重大的姿态。

一次平静的拒绝

这个姿态并非偶然。1914年,科塞尔拒绝签署德国教授为本国在战争中的行为辩护的宣言——几乎所有著名的德国学者都在这份文件上签了名。1917年,他拒绝了政府施加的压力,即在德国粮食供应不足时公开声称供应充足。他不是一个政治家,但在两次事件中,他都拒绝用自己的权威为一个谎言背书。

学生、合作者与一位物理学家儿子

科塞尔的实验室既是一个渠道,也是一个车间。他与亨利·德赖斯代尔·达金(Henry Drysdale Dakin)一起研究了精氨酸酶,并在鲱鱼卵中发现了胍丁胺。埃德温·B·哈特(Edwin B. Hart)曾涉足他的领域,后来参与了1907至1911年著名的单谷物实验以及关于贫血和甲状腺肿的营养学研究;另一位学生奥托·福林(Otto Folin)发现了磷酸肌酸。

1886年,科塞尔与路易丝·霍尔茨曼(Luise Holtzmann)结婚,她是海德堡德国文学和梵文教授阿道夫·霍尔茨曼(Adolf Holtzmann)的女儿。在他们的三个孩子中,有两个长大成人:沃尔特(Walther,生于1888年)和格特鲁德(Gertrude,生于1889年)。路易丝于1913年死于急性胰腺炎。沃尔特·科塞尔成为了一位杰出的物理学家和蒂宾根大学理论物理学教授,他提出了离子化学键理论和八隅体规则,并以其名字命名了索末菲-科塞尔位移定律——这是一个罕见的父子二人各自重塑一门不同科学的案例。

海德堡,1927年

科塞尔于1924年成为荣誉退休教授,但仍继续在海德堡讲学。1927年4月,他前往英国参加利斯特诞辰百年庆典。三个月後的1927年7月5日,他在海德堡死于心绞痛,享年七十三岁。

罗斯托克大学的阿尔布雷希特·科塞尔神经再生研究所(The Albrecht Kossel Institute for Neuroregeneration)以他的名字命名。更持久的纪念碑是他在不知情的情况下拼凑出的那个四字母字母表。

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