美国当地时间12月2日,著名化学家理查德·勒纳(Richard Lerner)逝世,享年83岁。勒纳教授是美国国家科学院、医学科学院、文理科学院三院院士,在其60多年的学术生涯中做出了诸多突破性工作,包括催化抗体、组合抗体库和DNA编码化合物库技术等,修美乐(Humira)、倍力腾(Benlysta)等重磅药物的研发均得益于他的突破性工作。
他在教育和科研管理方面同样卓越,曾出任美国斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)的首任所长一职达25年之久,通过将科学界与产业界紧密相连,他将Scripps研究所塑造成了全球顶级生物医药研究机构。
勒纳教授有深厚的中国情节。2012年,他在上海科技大学建立了国际上首个免疫化学研究所,培养了一批免疫化学的研究人才。本文四位作者均为勒纳教授的学生与合作者,他们通过回顾其学术成就以及汇总多位学生对教授的点滴回忆,深情缅怀这位免疫化学界的大师。
勒纳教授是驾驭进化力量的科学大师。1986年,勒纳教授和Peter Schultz教授各自独立地提出了催化抗体技术(Catalytic antibodies),两人也因此分享了著名的沃尔夫化学奖(Wolf Prize in Chemistry)。该项目后续研究中的一篇论文,勒纳教授更是让当时课题组的博士后Benjamin List署名通讯作者,这也直接催生了今年的化学诺奖——不对称有机催化。
勒纳教授是真正将科学理论转化为疾病治疗力量的行动者。在开发催化性抗体的过程中,勒纳教授提出了利用组合抗体库筛选开发催化性抗体的想法并付诸实践。
1989年,他与Sir Gregory P. Winter教授(2018年诺贝尔化学奖获得者)各自独立发明了组合抗体库筛选技术,两人也因此分享了著名的阿斯图里亚斯王子科学和技术研究奖(the Prince of Asturias Award for Scientific and Technical Research)。
勒纳教授有着非常深厚的中国情结,他对中国的生物医药发展也起到了很大的推动作用,为中国培养了大批优秀的青年学者。特别是2012年底,他在上海科技大学组建免疫化学研究所,并建立自己的研究组。他对化学情有独钟,在免疫化学研究所筹建时,当大家问起未来什么研究会是最有希望改变医学研究领域时,他毫不犹豫的回答:“免疫化学”。
勒纳教授在免疫化学研究所组建了一个由国际顶尖科学家领衔的系统、完整的研究体系,包括抗体设计、表型筛选、抗体化学、细胞生物学、结构生物学和生物工程等课题组。犹记得,在设计研究所所徽的时候,他建议用斑马的条纹,说这是自然界中多样性最高的图案之一,“跟我们免疫学中的多样性很像。”
勒纳教授喜欢与众不同,对事物总有独特的见解。有一回,他看到上科大大楼的平面设计图初稿,认为免疫化学研究所应该有自己的特色,有辨识度,建议用抗体的造型建设研究大楼,因此有了今天的上海海科技大学的“Y”字形大楼。
在平时的科研生活中,勒纳教授特别地关心和关爱学生。新冠疫情之前,他每年都会邀请上科大实验室的研究生或青年学者到他Scripps的实验室进行交流学习。Scripps研究所附近的A.R. Valentien餐馆是每个到Scripps的学生他都要带去吃饭的地方。
勒纳教授的博士研究生杨卓回忆道:“记得我第二次在上海见到他的时候,我非常惊讶,第一次短暂相见后,他这样一位世界闻名的顶尖科学家还能记住我的名字。后来我申请美国的学校,他也是全力相助并亲自为我写推荐信。到美国以后,我又一次有幸成为了他的学生。几年间,尽管他身体状况欠佳,但仍然尽心尽力地指导我的实验,参加我的每一次学术委员会。在我因为疫情被困在国内时,他也全力支持我,常常关心我。”
勒纳教授与学生亦师亦友,同时他的科学思想也深深的影响着大家的研究工作。正如作者之一张宏恺教授所言:“第一次在La valencia共进晚餐时天马行空的谈论科学之前,我设想的美国留学生涯本来为了在学成回国后找一份对口制药工作,他却给了我更多科学的梦想;第一次去Palm beach跟着他过感恩节,让身在海外的我们感到并不孤单。”
勒纳教授在学术上也同样十分的慷慨,积极推动共享。2017年,他和Brenner教授在德国应用化学杂志上撰写了呼吁建立开放型DNA编码化合物库的评论文章,并对开放型DNA编码化合物库的运行机制进行了展望。原因是他意识到:许多生物学家有非常好的基础生物学研究,却缺乏有效的小分子化合物作为工具来开展进一步的化学生物学研究或药物开发。
勒纳教授由衷地希望每个生物学家都有机会接触到DEL库,而不应该像传统高通量筛选库那样,只有极少数大型制药公司才有机会使用。2019年上海DNA编码化合物库技术研讨会上,因中风不得不开始使用轮椅的他,仍特地录制了开幕式的发言视频,讲述DELopen的理念,鼓励大家共享化合物库,共同开发新药。
他积极推动DEL技术在中国制药工业界的应用,目前国内已有包括成都先导和药明康德在内的多家公司布局DEL技术平台。他联合一些学者/机构和国内的药明康德公司共同发起了DELopen平台,相信未来随着国内基础生物学的不断发展和创新药物研发的持续推进,这一理念将会发挥更加重要的作用。
勒纳教授总是鼓励实验室的年轻人不断创新,不断拓展抗体领域的前沿。在他的指导下,2017级博士研究生陶平冬来到美国Scripps研究所,在这里建立了一套激动剂的筛选体系,从组合抗体库中筛选了瘦素受体的激动剂抗体,这个抗体比重组瘦素蛋白拥有更长的药物半衰期和更好的生物活性,而且能够激活一些瘦素蛋白无法激活的突变型瘦素受体。
勒纳教授还认为,患者来源的抗体库中包含了患者之前经历的各种免疫反应的完整记录。这带来了许多可能性,比如:从乳腺癌患者来源的组合抗体文库中发现治疗抗体并鉴定Integrin avb3为抗体靶点,从禽流感的康复患者血液构建的组合抗体文库中分离病毒中和抗体鉴定出广谱中和抗体表位等等,都是他这个学术思想的具体体现。
去年新冠疫情暴发之后,勒纳教授与免化所杨光团队、Scripps研究所Ian A. Wilson团队以及牛津大学William James团队发现,在20年前构建的天然全人源组合抗体库中含有针对SARS-CoV-2 S蛋白的中和抗体,而这些抗体分子具有明显的免疫进化特征。
如余金权教授所言:“抛开用获奖论英雄的观念,他对科学创新,科技管理的全方位贡献应该是让所有同代人望其项背的。很遗憾的是,虽然没有人会质疑勒纳教授的科学贡献,但就像阿喀琉斯的脚踵,Richard与诺奖的擦肩也让这一切显得有些‘是非成败转头空’的悲情。当然在很了解他的人的心中,他是浪花淘尽后的真英雄。”
Richard,感谢你对我们的指导和培养,你对科学的热爱和激情、你的科学思想将永远影响着我们!