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無悔的青春

生物化學博士後在實驗荒原栽種玫瑰

清晨一場紅雨過後,氤氳的校園在秋日下閃燦生輝。與攝影師到生命科學博士後研究員Brad Heater在蒙民偉樓六樓的實驗室,他很快想到怎樣入鏡。「我可以用布德福法測試蛋白質濃度。這是簡單實驗,只需五分鐘。」他穿上去年聖誕母親送的實驗袍,袍上以美麗草書顯示的名字和銜頭,由溫柔母親一針一線繡上。健碩的八十後美國青年,細心用吸管將淺啡近白的晶體溶液注入試管,抬起搖晃,一路留心時間。他翻開紅黑硬皮簿,逐項計算,寫下結果。攝影師布場期間,他以為我們想不出主意,爽快建議:「我可以去看顯微鏡。」

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生物化學家閱讀生物和細胞信息,言必有據,Brad的思想言談,有着科學家的直率和絕對。他的中間名Scott誌記母親一脈的蘇格蘭血統,蘇格蘭人有名的沉實,獲多代後長於俄亥俄哥倫布的青年完美傳承。憨直男孩說話,分寸拿捏準確,解說學科知識一步到位。要知道,用顯淺語言解釋先進科研,只有很少科學家能夠做到。平日他撰寫和潤色大量研究計劃書,協助擁有十四名研究員的實驗室爭取撥款;更令人納罕的,是他如何出現在學生圈子之中。赴美留學是主流,為何美國青年選擇來港讀生物化學博士?

「我原本在俄亥俄州立大學讀本科和博士,陳文博教授是我的論文導師。博士讀了一年,教授獲聘為中大生命科學學院院長,問我想不想來港。」突如其來的邀請使他有機會出國:「美國人甚少離國。他們或會遷往其他州分,卻很少知道在外地生活是怎樣一回事。」2013年,他隨陳教授往中大繼續學業。

令他甘心離國的師傅,是怎樣的人?

「米高是好老闆,他若對你的能力有信心,就會放手讓你探索。你有想法,就算他認為不可行,也會容許你做出來,從實踐中學習。」

蛋白鍊金術

美國男孩知道自己生來就是科學人。對英語、文學和歷史不感興趣的他,在科學和數學的遊樂場玩得不亦樂乎。「小時候我喜歡砌東西,化學就是用世界最基本的積木築構分子。」就讀藥劑學的他,對藥物和化合物在身體的作用充滿興趣,遠多於調配藥物。本科最後一年,他加入陳教授的生物化學實驗室,展開十載蛋白質研究生涯。

Brad的博士研究主攻酵素。酵素是負責催化的天然蛋白質,活着的一呼一吸間,已有過千酵素在我們體內發揮作用,促成運動和消化。只要自生物體內取出這些小引擎,我們便能巧奪造化,製造藥物、生物燃料或護膚品。酵素效用無窮,但缺點是不穩定,在高溫等情況下容易分解,製作成本亦相當高昂,難以普及。Brad的辦法是將酵素放入名為Cry3Aa的蛋白結成的晶體,這種晶體會在蘇雲金芽孢桿菌中自然產生。當Cry3Aa蛋白在桿菌結晶,晶體的孔竅會自動收納百萬份在桿菌複製的酵素。固化的酵素比在自然狀態更易提取,可即抽即用,而且更堅固,可以循環使用。

染上G250考馬斯亮藍的蛋白矩陣。原來暗紅色的染料,在酸性液體中遇上蛋白質會與之結合,變成藍色

但酵素固化不是Brad本來的博士研究。蛋白質專家原本打算用晶體傳送的不是酵素,而是在人體肌肉中儲存氧氣的肌紅蛋白。將帶氧的肌紅蛋白送至癌細胞,電療效果會大為改善。研究今年5月在期刊刊登,他和實驗室戰友卻花了近十年,將難題一一拆解。

「我們其中一個培植箱壞了,耽誤接近一年。結晶的肌紅蛋白難以發揮作用;我們以為晶體能進入所有細胞,但原來它們只能被巨噬細胞等吞噬細胞吸收。」這些難題最後被他的同窗、現同為博士後的楊藻鋒破解,他將胜肽──蛋白質鍊加入肌紅蛋白晶體,令其被肺癌細胞吸收,踏出製成抗癌藥物的第一步──從培養皿到臨床應用,一般需時十二年。

在5%的成功遇見100%的發現

Brad於2018年取得博士,實驗室裏外的年久日深,盡是艱辛。「百分之九十五的時間都取不到想要結果。科學不會理你的感受,不行就是不行。

「寫作很大壓力,你要寫很多文字,一路寫,一路覺得世界在跟你作對。」他苦笑。「你努力多個月、多個星期,實驗都可以失敗收場。你會有很大挫敗感,覺得自己一無是處。」心上的傷痕,青年科學家慢慢領悟,原來是勇氣和成熟的印記:「人會犯錯,但可以從錯中學習,設計更精準的實驗。有時實驗不成功,不代表不可行。可能你要調整一下,退一步求證,理解哪裏出問題。

「就算無可挽回,如果步驟全部做對,你起碼得到結論。這未必是你期待的結果,但這就是科學。」憨直青年覺得,百分之五的成功抵得上不斷的失落與挫敗:「連月的目標達成,真是感覺絕妙──這是新發現,而你擁有它,這使百分之九十五的失敗變得值得,也是我不斷前進的動力。」

不發表就延畢

Brad的博士讀了六年,延遲一年多才畢業,原來是發表遇上阻滯:博士生須發表一篇文章才能畢業。「我投稿到期刊,評審半年後被拒絕;投去另一份,審閱後再被拒。過程完全不由自主,你只有等。」他寄語研究生早點用功,選期刊不要好高騖遠:「頂級期刊很好,但審稿嚴格,拒稿風險很大。如果你瞭解自己的研究,就會知道哪些期刊最適合。審稿過程和修改很煎熬,但至少你不會不斷被拒。」

Brad與愛妻Vanessa(受訪者提供)

六年博士生涯帶來的,除了壓力,還有六次遊歷、一個婚禮。2014年初,他在港邂逅中國女孩,兩年後結婚,決定共度一生。他到過中國、泰國、台灣、印尼和菲律賓遊歷,遠赴匈牙利出席學術會議。兩個月後,他將離開香港,返回美國,尋找科研業界工作。為何不考慮大學教席?

「教授要獲長期聘任,壓力山大,需要很刻苦。我打算組織家庭,若在大學任教,父親和教授的角色難以同時勝任。在業界工作讓我養妻活兒,做一個好父親。」

最後,中美關係緊張,他怎樣看香港的未來?審慎的科學家答得小心:「這很難預計。我在香港七年了,這城市在我心中有特別地位。我喜歡香港人,喜歡香港。」他嚥一下說──

「我希望事情順利解決。」

Brad熱愛極限運動,曾在港玩水上滑板(受訪者提供)

文/amyli@cuhkcontents
攝影/
amytam@cuhkimages、ponyleung@cuhkimages

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Brad Heater 蛋白質研究 酵素 楊藻鋒 博士後研究員 陳文博 生物化學 生命科學學院