弗兰克·麦克法兰·伯内特:重新定义免疫系统的甲虫收集者
在阐明身体如何区分自身与非我之前,弗兰克·麦克法兰·伯内特(Frank Macfarlane Burnet)在维多利亚州的乡村度过了他的童年,在那儿他收集甲虫。这种将世界分门别类的强迫性习惯一直伴随着他。他将同样的分类本能带入了重塑免疫学的实验室生涯——首先是预言身体可以在出生前被训练以接受外来组织,随后正确地解释了抗体是如何产生的。他因第一个洞见获得了诺贝尔奖。而对于他在此后几十年中所说的话,人们的记忆则更加不安。
从特拉拉尔根到李斯特研究所
伯内特于1899年9月3日在维多利亚州的特拉拉尔根(Traralgon)出生,是苏格兰裔银行经理及其妻子哈达萨(Hadassah)的儿子。在吉朗学院(Geelong College)学习后,他进入墨尔本大学攻读医学,于1922年获得内外全科医学士学位,次年获得医学博士学位。随后,他在沃尔特与伊丽莎·霍尔研究所(Walter and Eliza Hall Institute)开始研究工作,研究伤寒的凝集反应。20世纪20年代中期,他凭借贝特奖学金前往伦敦的李斯特研究所(Lister Institute),在J. C. G. 莱丁汉(J. C. G. Ledingham)的指导下研究噬菌体——即感染细菌的病毒,并于1928年获得伦敦大学博士学位。同年,他回到霍尔研究所担任助理主任,并于1944年担任所长。他担任此职长达二十年,并将其打造为世界病毒学和免疫学中心。
以病毒为基础的职业生涯
在他的免疫学理论使他成名很久之前,伯内特就是一位名副其实的病毒猎人。1935年,他在澳大利亚分离出一种甲型流感病毒;在随后的十年里,他开发了包括1946年与弗兰克·贝弗里奇(Frank Beveridge)共同研究的鸡胚培养法在内的技术,这些技术成为实验室培养和研究病毒的标准工具。1929年,他与同事玛戈·麦基(Margot McKie)在细菌溶原性方面进行了早期研究;1947年,他与约瑟夫·斯通(Joseph Stone)共同识别了霍乱弧菌(Vibrio cholerae)中破坏受体的酶。他还确定了Q热和鹦鹉热的致病原。这并非学术副业:正是这些实验基础使他后来在免疫学领域纯理论上的飞跃得到了同行的认可。
获得诺贝尔奖的理论
伯内特的决定性科学思想源于一个他自己无法证明的预测。他提出,如果遗传上的外源细胞在发育早期被引入胚胎,发育中的免疫系统将学会将其视为“自身”,并永远不会针对它们产生抗体反应——这就是获得性免疫耐受的概念。伯内特本人无法对此进行实验测试;是英国生物学家彼得·梅达沃(Peter Medawar)及其团队直接证明了这一点。这项工作对器官移植意义重大,因为它表明免疫系统对异体组织的排斥并非一成不变,原则上是可以操纵的。凭借这一共同的见解,伯内特和梅达沃共同获得了1960年诺贝尔生理学或医学奖。
克隆选择:更宏大的构想
可以说,伯内特后来发展出的理论比他获奖的工作更具影响。基于丹麦免疫学家尼尔斯·耶尼(Niels Jerne)首次提出的观点,伯内特于1957年在《澳大利亚科学杂志》(Australian Journal of Science)上发表了他的克隆选择学说。他提出,人体内存在着大量预先存在的免疫细胞多样性,每种细胞都准备好识别不同的外来入侵者;接触病原体只是选择并增殖了匹配的细胞,而不是教导身体从零开始建立新的反应。该理论正确预测了包括自身免疫性疾病在内的现象,以及抗体基因通过突变来增强其靶向性的过程。直到今天,这仍然是理解适应性免疫如何工作的公认框架,可以说这比诺贝尔奖所表彰的耐受性工作本身对生物学的贡献更大、更持久。
荣誉与引发争议的转向
伯内特于1951年被封为爵士,1958年获颁功绩勋章(Order of Merit),并于1960年成为澳大利亚首位“年度澳大利亚人”。他获得的荣誉名单很长,包括皇家奖章(Royal Medal)、科普利奖章(Copley Medal),以及来自剑桥大学、哈佛大学和牛津大学等院校的十个荣誉博士学位。但他后期的公共生活变得充满争议。在1966年《柳叶刀》(Lancet)一篇题为《人还是分子?》(Men or Molecules?)的文章中,他否定了新兴的分子生物学领域,认为它对医学没有也不会做出任何有用的贡献——随着分子生物学改变了整个领域,这一预测被证明是错误的。更具破坏性的是他1978年的著作《生命的忍耐》(Endurance of Life),他在书中主张对老年患者实施安乐死、对暴力罪犯执行死刑、终止可能导致残疾的妊娠,以及对严重残疾的新生儿实施杀婴; backlash十分强烈,以至于一些批评者将其立场与纳粹时期的政策相提并论。据报道,他当时并未在发布会上直面争议,而是外出进行讲学旅行。他在核能问题上的立场也发生了转变,从最初的反对转为后来的支持;他从支持澳大利亚自由党转为在1972年支持工党的高夫·惠特拉姆(Gough Whitlam),但后来又批评惠特拉姆政府。
为什么弗兰克被称为天才
称伯内特为天才的最有力证据是智力上的,而非实验上的:他的核心洞见——克隆选择学说,是一个几乎完全基于对免疫系统行为含义的推理而构建的理论模型,而不是来自某个决定性的实验。它正确预见了需要其他科学家多年时间才能直接证实的免疫特征(如自身免疫性疾病、抗体多样化)。这接近生物学中存在的纯粹形式的科学天才,比典型的生物学家的增量实验工作更接近物理学家的预测性理论建构。包括免疫学家彼得·多尔蒂(Peter Doherty)在内的同事们认为,无论他后来有何失误,他作为“实验家、理论家和领导者”的地位都是稳固的。诚实的反对意见也很有分量:伯内特自己的耐受性假设需要其他人(梅达沃)来实验证明,而且他晚年在病毒学和免疫学之外的议题上的判断力明显较差——他对分子生物学的自信否定,以及在《生命的忍耐》中提出的近乎优生学的社会处方,都表明在某一狭窄领域内的理论才华并不能转化为更广泛的良好判断力,这是他的崇拜者和批评者都必须正视的区别。
遗产
伯内特的克隆选择学说是现代免疫学的研究基础,他的名字由墨尔本的伯内特医学研究所(Burnet Institute)、1975年和1995年发行的澳大利亚纪念邮票以及为纪念他1999年百年诞辰而在其家乡特拉拉尔根竖立的雕像所承载。根据他自己的传记作者的说法,这一遗产更多地留在了实验室,而非他晚年的论战之中。



