奥尔贝特·圣捷尔吉(1937年诺贝尔生理学或医学奖得主)
奥尔贝特·圣捷尔吉(Albert Szent-Györgyi,1937年诺贝尔生理学或医学奖得主)
| 奥尔贝特·圣捷尔吉 Albert Szent-Györgyi | |
|---|---|
| 出生 | 1893年9月16日 奥匈帝国布达佩斯 (今匈牙利布达佩斯) |
| 逝世 | 1986年10月22日(93岁) 美国马萨诸塞州伍兹霍尔 |
| 国籍 | 匈牙利(后入美国籍) |
| 身份 | 生物化学家、生理学家 |
| 母校 | 布达佩斯大学(学士、博士) 剑桥大学(博士) |
| 获奖年份 | 1937年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔生理学或医学奖 |
| 获奖理由 | "关于生物氧化过程的发现,特别是与维生素C和延胡索酸的催化作用有关" |
| 知名成就 | 维生素C的发现与分离、生物氧化、三羧酸循环的贡献 |
| 配偶 | 科内莉亚·德梅尼(Cornelia Demény,离异) 玛莎·博尔贝利(Márta Borbély,离异) 琼·博伊德·沃森(June Boyd Watson) |
| 子女 | 1人 |
生平
奥尔贝特·圣捷尔吉于1893年9月16日出生在匈牙利布达佩斯的一个学者家庭。他的父亲米克洛什·圣捷尔吉是一名律师兼农学家,母亲是一位著名音乐家的女儿。圣捷尔吉的伯父是布达佩斯大学的解剖学教授,这对他早期接触科学研究产生了重要影响。
圣捷尔吉1911年进入布达佩斯大学医学院,但对传统的医学课程兴趣不大。第一次世界大战期间,他应征入伍,在前线担任军医。战争结束后,他先后在匈牙利、德国、荷兰和英国的多个实验室工作,以了解生物化学的前沿知识。1920年,他在布达佩斯大学获得博士学位。1927年,他在剑桥大学获得第二个博士学位,导师是弗雷德里克·高兰·霍普金斯爵士。
1927年至1930年间,圣捷尔吉在剑桥大学从事研究,正是在这里他完成了分离维生素C的关键工作。1930年,他回到匈牙利,担任塞格德大学的医学化学教授。1935年至1945年间,他担任塞格德大学教授,并在那里建立了匈牙利生物化学研究的中心。1945年至1947年,他担任匈牙利议会议员,并在战后短暂担任布达佩斯大学生物化学系主任。1947年,由于匈牙利的政治局势变化,他移居美国。
在美国,他先在伍兹霍尔海洋生物学实验室工作,后于1949年被聘为马萨诸塞州伍兹霍尔的国家肌肉研究所所长。他在美国继续从事肌肉收缩的分子机制研究,提出并探索了ATP与肌肉收缩的关系。1986年10月22日,他在马萨诸塞州伍兹霍尔因心力衰竭去世,享年93岁。
学术生涯
圣捷尔吉的学术生涯横跨多个学科——从有机化学到细胞生物学,跨度之大在20世纪科学家中并不多见。
1920年代,他在剑桥大学霍普金斯实验室的研究方向是生物氧化——即细胞如何利用氧气氧化营养物质以获取能量。在研究肾上腺组织的氧化过程中,他注意到一种未知的还原性物质。他从植物中(特别是匈牙利红辣椒和橙子中)大量提取并纯化了这种物质,最终在1932年成功分离出晶体。他曾一度将其称为"己糖醛酸"(hexuronic acid),但后来证明这其实就是维生素C(抗坏血酸)。
事实上,维生素C的发现涉及多名科学家的接 力。1928年,圣捷尔吉从牛肾上腺中分离出了抗坏血酸。1932年,他最终证明该物质就是维生素C。同年不久后,美国科学家查尔斯·格伦·金(Charles Glen King)也独立从柠檬中分离了维生素C。圣捷尔吉因此被视为维生素C的主要发现者之一。
1930年代,圣捷尔吉在塞格德大学继续研究生物氧化。他发现了延胡索酸(fumaric acid)在细胞呼吸中的催化作用,并指出一系列有机酸——包括琥珀酸、苹果酸、草酰乙酸等——以某种顺序参与氧化反应。这些工作对克雷布斯(Hans Krebs)后来提出三羧酸循环(柠檬酸循环)提供了关键实验依据。克雷布斯后来在公开场合明确承认圣捷尔吉的先驱贡献。
二战后,圣捷尔吉的研究方向转向肌肉生理学。他在伍兹霍尔海洋生物学实验室系统研究了肌肉收缩的分子机制,提出了"肌动球蛋白系统"的概念,并探讨了ATP在肌肉纤丝滑动中的作用。他的理论直接影响了后来赫胥黎和汉森提出的"肌肉收缩的滑丝理论"。
获奖成就
1937年,圣捷尔吉被授予诺贝尔生理学或医学奖。获奖原因被诺贝尔委员会表述为"关于生物氧化过程的发现,特别是与维生素C和延胡索酸的催化作用有关"。
圣捷尔吉的获奖贡献包括:第一,首次从植物组织中分离出维生素C并确定其化学结构,使维生素C的人工合成成为可能;第二,证明维生素C(抗坏血酸)在细胞呼吸中扮演重要角色;第三,发现延胡索酸和其他二羧酸在细胞氧化中的催化作用,为三羧酸循环的发现奠定了基础;第四,澄清了过氧化物酶体系在生物氧化中的角色。
历史贡献
圣捷尔吉的历史贡献广泛而深远。
第一,维生素C的分离和鉴定是人类营养史上的里程碑。维生素C缺乏导致的坏血病在历史上曾使成千上万的海员丧生。圣捷尔吉的工作不仅使维生素C的人工合成得以实现,还推动了对维生素缺乏症的全面认识和预防。
第二,他对生物氧化途径的研究直接导向了三羧酸循环的完整描述。克雷布斯后来因三羧酸循环获得1953年诺贝尔奖时,在演讲中专门感谢了圣捷尔吉的先驱性贡献。没有圣捷尔吉关于延胡索酸催化作用的工作,克雷布斯可能无法拼接出完整的循环。
第三,他在肌肉收缩机制方面的研究——特别是肌肉蛋白质肌球蛋白和肌动蛋白的相互作用,以及ATP在肌肉收缩中的作用——为分子运动生物力学奠定了基础。他的"肌动球蛋白"概念至今仍是理解骨骼肌、心肌和平滑肌收缩的核心框架。
第四,圣捷尔吉还是一位活跃的社会和政治活动家。他在匈牙利抗战时期积极参加抵抗运动,战后推动科学重建。在冷战时期间,他积极倡导国际科学合作与和平,被提名为"世界和平理事会"成员。他对僵化的政治体制持批判态度,这也导致了他最终离开匈牙利。
轶事典故
圣捷尔吉关于维生素C命名的故事十分有趣。他曾将维生素C命名为"ignose"(源自"ignosco"拉丁文"我不知道"+"ose"糖类后缀),因为他不确定它的化学分类。当杂志编辑拒绝这个名称时,他又提议"godnose"(上帝知道)。最后才采用了"己糖醛酸"这一学名,后来科学家们将其正式命名为"抗坏血酸"(ascorbic acid,源自a-不、scorbutus-坏血病)。
圣捷尔吉是一个极富冒险精神的人。第一次世界大战期间,他作为一名军医在战场上救死扶伤,曾在战友面前上演过徒手拆弹的惊人一幕。二战期间,他在匈牙利参加抵抗运动,曾帮助多位犹太人躲藏起来。他的两个儿子被纳粹杀害,而他本人后来在自传中说:"战争把人的邪恶推到了极致,而科学把人的善良推到了极致。"
圣捷尔吉一生结了三次婚,最后一任妻子琼·沃森比他年轻许多。据她回忆,圣捷尔吉直到90多岁仍然每天在伍兹霍尔实验室工作。他总是穿着一件旧外套,像一个普通的退休老头。一位访客曾问他:"您就是那个发现维生素C的人?"圣捷尔吉反问道:"那又怎样?你肚子里有橘子了吗?"
参考文献
1. Szent-Györgyi, A. (1928). "Observations on the Function of Peroxidase Systems and the Chemistry of the Adrenal Cortex". Biochemical Journal, 22(6): 1387–1409. 2. Szent-Györgyi, A. (1937). "Oxidation and Fermentation". Nobel Lecture. 3. Szent-Györgyi, A. (1963). "Lost in the Twentieth Century". Annual Review of Biochemistry, 32: 1–16. 4. Carpenter, K. J. (2012). "The Nobel Prize and the Discovery of Vitamins". Endeavour, 36(3): 94–102. 5. Gábor, M. (1993). "Albert Szent-Györgyi (1893–1986): His Life and Work". Acta Physiologica Hungarica, 81(2): 109–126.