詹姆斯·萨姆纳（1946年诺贝尔化学奖得主）

詹姆斯·萨姆纳

出生	1887年11月19日，美国马萨诸塞州坎顿
逝世	1955年8月12日（67岁），美国纽约州布法罗
国籍	美国
身份	化学家、生物化学家
获奖年份	1946年
奖项类别	诺贝尔化学奖（一半）
获奖理由	证明酶可以结晶

詹姆斯·巴彻勒·萨姆纳（James Batcheller Sumner，1887—1955），美国生物化学家，因首次成功结晶酶——脲酶并证明酶的蛋白质本质——获得1946年诺贝尔化学奖的一半。他是酶化学领域的奠基人之一。

生平

1887年11月19日，萨姆纳出生于美国马萨诸塞州坎顿的一个富裕家庭。父亲查尔斯·萨姆纳是棉纺厂主和农场主，也是地方名流。母亲伊丽莎白·萨姆纳知书达理。萨姆纳的童年平静而快乐，但17岁时的一场猎枪意外改变了他的人生——他的左手臂中弹，医生不得不切除其左臂肘关节以下的部分。这使他终身残疾，但这从未阻止他成为一位卓越的实验化学家。

1906年，萨姆纳进入哈佛大学学习化学。1910年获得学士学位后，他因缺乏其他手臂而难以找到适合的实验化学工作，一度回到家族企业工作。1912年，他决定重返学术界，进入哈佛医学院生物化学系，跟随著名生物化学家奥托·福林（Otto Folin）攻读博士学位。1914年获得博士学位。

1914年博士毕业后，萨姆纳前往康奈尔大学医学院（位于纽约州伊萨卡）担任生物化学助理教授。1918—1921年间他曾在多家机构短暂工作，但最终返回康奈尔大学，1929年晋升为教授，在此一直工作到1955年去世。

1955年8月12日，萨姆纳在纽约州布法罗因癌症逝世，享年67岁。

学术生涯

萨姆纳的科学生涯几乎完全围绕一个目标：分离和纯化酶。20世纪初，酶的存在已被广泛认知，但酶的化学本质仍是悬而未决的问题。许多著名科学家——包括莱比锡的威廉·奥斯特瓦尔德（Wilhelm Ostwald）和柏林的理查德·维尔施泰特（Richard Willstätter）——都认为酶是"胶体催化剂"，其活性依赖于非蛋白质载体。

萨姆纳选择了脲酶（urease）作为研究对象。脲酶可以将尿素分解为氨和二氧化碳，广泛存在于刀豆（jack bean）中。这种酶稳定性好、活性易于测定，是理想的研究对象。

1926年，经过九年的反复尝试，萨姆纳首次成功从刀豆中提取并结晶了脲酶。他通过一系列化学处理（丙酮脱水、蛋白沉淀、低温结晶等）获得了纯化的脲酶结晶，并证明它具有蛋白质的典型化学性质（如双缩脲反应阳性、可以被蛋白酶水解等）。

萨姆纳的成果最初遭到强烈质疑。维尔施泰特（1920年诺贝尔化学奖得主）公开表示不屑，认为萨姆纳的结晶不过是吸附了脲酶的无机杂质。但是，萨姆纳通过持久的努力和更精确的实验逐渐证明了结晶脲酶确实是纯化的酶蛋白。

1946年诺贝尔化学奖的授予是萨姆纳工作的终极确认。同年，约翰·诺思罗普（John H. Northrop）因独立纯化和结晶了其他酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶等），证明了酶的蛋白质本质，与萨姆纳共享诺贝尔化学奖。

获奖成就

萨姆纳获得1946年诺贝尔化学奖的一半，"以表彰他发现酶可以结晶"。诺思罗普和温德尔·斯坦利（Wendell M. Stanley）共享另一半。

萨姆纳的获奖本身具有戏剧性。他的工作曾长期不被科学界接受，被称为"酶化学史上的孤胆英雄"。当他最终被认可时，他的成果已深刻改变了生物化学的走向。

萨姆纳还获得了多项重要荣誉：他被选为美国国家科学院院士（1948年）；获得美国化学学会奖（1937年）；获得波士顿科学协会的拉姆齐奖章等。

历史贡献

萨姆纳的酶结晶实验具有里程碑意义。它首次确凿地证明酶是蛋白质，从而确立了生物化学的核心范式：一切生命活动中的催化反应都是由特定蛋白质执行的。这一发现为后来的酶学、分子生物学和生物技术奠定了基础。

具体而言，萨姆纳的工作开启了"酶学"的现代阶段。酶结晶技术使研究者能够获得纯化的酶，进而研究其结构、催化机制和动力学性质。这直接导致了几十年后X射线晶体学对蛋白质三维结构的解析。

萨姆纳也以他在逆境中展现的顽强毅力而闻名。单手操作的化学家不仅完成了复杂的生化实验，还在学术生涯中不断与权威争论，最终证明了自己。他的故事成为科学教育中克服困难的经典案例。

轶事典故 =

单手化学家

17岁失去左前臂后，萨姆纳学会了单手完成所有复杂的化学实验操作。他用残臂辅助固定仪器，右手操作试管和试剂。他在自传中写道："困难是存在的，但它们不是不可克服的。我没有左臂，但我有意志。"他甚至在球场上打网球和骑马。

与权威的对抗

诺贝尔奖得主维尔施泰特长期拒绝接受萨姆纳的结论，称"酶结晶论"是"天方夜谭"。萨姆纳回忆说，维尔施泰特的批评让他在化学界被视为"骗子"。但萨姆纳没有放弃。1937年，当诺思罗普也独立纯化了其他酶后，科学界才开始全面转向。萨姆纳曾感叹："真理有时需要等待。"

参考文献

1. Sumner, J. B. (1937). The Story of the Crystallization of Urease. Scientific Monthly, 44(5), 461-464. 2. Fruton, J. S. (1976). The First Crystallization of an Enzyme. Molecular and Cellular Biochemistry, 11(2), 105-112. 3. Nobel Foundation. (1946). The Nobel Prize in Chemistry 1946. 4. Herriott, R. M. (1955). James Batcheller Sumner. Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences. 5. Sumner, J. B., & Somers, G. F. (1943). Chemistry and Methods of Enzymes. New York: Academic Press.