希特勒让我成为犹太人。——克雷布斯
是时候回来了。聊到乳酸循环,踩了脚刹车,转而蹭奥运会热度,之后又发2篇游记,虽是用心之作,但娱乐成分居多。本文在内容和时间线上,是《酸》的后续。
健客:那个选题好像是很久以前了,还有一条模模糊糊的主线,什么来着?
云飞:哈哈,从长跑到长寿,从线粒体到能量体。为了有更多时间准备《病毒传》,开了这个小副本,抱着随性而为的想法,写到哪儿算哪儿。
时间回到1929年,乳酸循环被阐明,三磷酸腺苷(ATP)被发现;同年,英国生物化学家霍普金斯因在维生素方面的开创性研究,获得诺贝尔生理学或医学奖。他于1907年发现肌肉收缩会积聚乳酸,为希尔等人开创运动生理学,科里夫妇揭示乳酸循环奠定基础。
1929年,29岁的克雷布斯还是德国人,在威廉皇帝生物学研究所工作,师从瓦尔堡,致力于弄清楚生物代谢过程。据说,瓦尔堡劝克雷布斯不要从事生物化学事业,“银行问你的职业是什么,如果你说你是一名生物化学家,你不会得到一分钱,但如果你告诉他们你是一名医生,你可能会得到你想要的一切”。克雷布斯听出老师的话外之意,他的资质太差,“没有足够的能力从事成功的研究事业”。他没有反驳,甚至没有恳求老师留下自己。
健客:明明就是老师不要学生了,说得好像为了学生着想。
云飞:高情商啊!中国有句老话:生意不在情义在,合作难为谦让为。
1930年,克雷布斯听从瓦尔堡的建议离开研究所,开始行医生涯。1931年,瓦尔堡因发现呼吸酶的性质及作用方式获得诺贝尔生理学或医学奖,并任新成立的威廉皇帝细胞生理学研究所所长。同年,克雷布斯就职弗莱堡大学医院,除了临床工作外,还从事一些研究工作。1932年上半年,克雷布斯与他的研究助理亨斯莱特发表了三篇关于尿素循环的论文。此后不久,克雷布斯成为弗莱堡大学医学院的私人讲师。
健客:什么是私人讲师啊?
云飞:私人讲师就是不领工资的教师,必须向学生收费作为薪水。无论如何,作为大学教师,克雷布斯重返科学界,地位也提高了,成为博士生亨斯莱特的导师。
健客:什么是尿素循环?
云飞:以人体为例,我们体内氨基酸代谢产生的氨及消化道吸收的氨进入血液,形成血氨。氨具有毒性,尤其对脑组织危害大。正常情况下,肝在氨解毒中起着重要作用,体内的氨主要在肝细胞中合成尿素,成年人尿素占排氮总量的80-90%,只有少量氨在肾以铵盐形式随尿液排出。
健客:怎么发现尿素循环的?
云飞:克雷布斯等人用大鼠肝组织做实验,首先改进盐溶液,与以前使用的盐溶液相比,含有额外的镁、磷酸盐和硫酸盐等更接近血浆的成分。
然后通过添加各种物质来增加肝的尿素产量。他们发现添加碳水化合物对尿素形成的影响相对较小;而甘油、柠檬酸和甲酸等物质没有作用。
最后发现加入精氨酸、鸟氨酸或瓜氨酸可使二氧化碳和氨生成尿素的速度变快,数量增加,且上述三种氨基酸含量并不减少。具体过程是鸟氨酸吸收一分子二氧化碳和一分子氨,生成瓜氨酸,释放水。瓜氨酸再吸收一分子氨,生成精氨酸,再释放水。精氨酸水解释放一分子尿素,又生成鸟氨酸。经过此循环,身体中的氨变成尿素,并随尿液排除体外。
健客:肝脏被取出来,还能制造尿素吗?
云飞:能啊,细胞新陈代谢还在进行。
健客:盐溶液有什么用呢?
云飞:对维持离体组织的正常生理功能非常重要。据说,第一篇关于尿素循环的论文被引用最多,1961-1981年间被引用次数超过2,400 次,原因在于此文描述了这种盐溶液。
健客:听说过尿素循环障碍,是一种疾病。
云飞:嗯,循环出问题会要命。尿素循环障碍(UCDs)是以儿童为主体的罕见临床代谢疾病,因参与尿素循环的酶和转运蛋白缺陷,造成过量的氨蓄积体内,形成高氨血症。
2022年,由病友代表及家庭共同发起成立“尿素循环障碍之家”,围绕信息咨询、诊疗协助、患者科普教育、公众宣传等方面开展活动。2023年,尿素循环障碍第二届全国病友会在北京成功举办,将7月21日定为“中国尿素循环障碍关爱日”。今年主题是“平氨成长 乐享新生”。该病有一个特点,越重的越早发病,越轻的越晚发病。一岁以内发病,称为早发型,三岁以后及成人发病,属于晚发型。2018年5月11日,国家卫生健康委等5部门联合制定了《第一批罕见病目录》。2023年9月20日,国家卫生健康委等6部门联合制定了《第二批罕见病目录》。目前,共有207种罕见病纳入目录。虽然尿素循环障碍尚不在其中,但曙光显现,针对罕见病患者的医疗保障越来越受到关注,相关的模式探索也在不同地区开展。好吧,言归正传。
尿素循环迅速引发科学界关注。迈耶霍夫邀请克雷布斯演讲。瓦尔堡也改变了看法,称克雷布斯是他“最得意的学生”。在发现尿素循环之前,科学界普遍错误地认为尿素分子中的两个氮原子都来自于氨。然而,随着尿素循环被发现,尿素分子中的氮原子并非全部直接来自氨,而是部分来源于氨,部分来源于氨基酸。克雷布斯的成功在于摆脱传统认识,从看似无法预见的实验结果中找出新的解决方案,包含三种氨基酸之间的转化和循环。
健客:呵呵,得到两位诺贝尔奖获得者的青睐,真厉害!
云飞:不止于此,1932年11月30日,霍普金斯以主席身份,在伦敦皇家学会周年演讲中提到克雷布斯及尿素循环。这很不同寻常,因为通常情况他只会提及著名科学家的最新成就。
好景不长。1933年1月,希特勒就任德国总理后,首个反犹太措施是4月颁布的《重设公职人员法》(简称“公务员法”)。其中规定“非雅利安血统的公务员将被安排退休;如承担名誉职务,将被免职。”1933年5月,作为犹太人,克雷布斯失去了在弗莱堡大学的职位并被驱逐出境。对此,他评论道:“希特勒让我成为犹太人。”
健客:不是只有克雷布斯有这种遭遇吧。
云飞:嗯,还记得钱恩吗?
健客:在《细菌传》中讲过。
云飞:他也是1933年被迫离开德国,避居英国。爱因斯坦曾说,正是德国社会向他揭示了自己的犹太身份。
健客:何解?
云飞:爱因斯坦出生于德国南部小城乌尔姆,从小就随父母去了慕尼黑,该地区深受法国大革命自由、平等和博爱等理念的影响。在这里生活的犹太人不坚守犹太习俗,渐渐融入当地生活。爱因斯坦的父母把他送进慕尼黑的天主教学校读书,让他有更多的机会与非犹太教的孩子交往。克雷布斯的家庭也有类似情况,尽管父母都来自犹太家庭,但他们试图融入德国,克雷布斯从小就参加新教课程学习。
爱因斯坦在《时代的继承者》一文中提出了“人类共同体”(Human Community)的概念,强调知识与文明的进步必须克服族群偏见。他写道:“知识和文明的进步只不过是继承祖先的劳动成果……我们这个时代发生的严重灾难却向我们表明,这是一个致命的错觉。我们看到,为了让人类遗产成为祝福而不是诅咒……必须克服民族与阶级的自我中心主义。只有当他达到这样的高度时,才能为改善人类共同体的命运做出贡献。”在面对犹太人问题上,爱因斯坦对犹太民族怀有浓厚的感情,但在某种意义上,他超越了单纯的犹太民族和犹太国家情感,尤其是对阿拉伯人境况的关注和对各民族平等的追求深刻体现出他的世界主义的理想。
健客:都说民族主义是双刃剑。
云飞:嗯,马克思和恩格斯对古代帝国衰亡的论断“民族主义导致了罗马和希腊的灭亡”仍具有现实意义。民族主义是一种强烈的情感和信念,它强调民族的独特性和优越性,有时会激发民族自豪感和凝聚力,但也可能导致排他性和敌对态度。在某些情况下,民族主义可能会演变成恶性循环,加剧民族间的紧张和对立,而不是促进和谐与理解。在民族危亡之际,民族主义可以发挥巨大作用。在矛盾重重、危机四起的情况下,当权者会通过树外敌来转移注意力,而民众会加重仇外排外情绪。这种情况在20世纪30年代的德国逐渐演化为纳粹主义,形成“多数暴政”。民族与种族,宗教与信仰,制度与道路,主权与利益,从古至今,偏执的民族主义没玩出多少新花样儿。
健客:什么是纳粹主义?
云飞:纳粹主义的全称是民族社会主义,一切领域的“领袖”原则,“领袖”是国家整体意志的代表,反对英法资本主义体系以及共产主义思想体系,抵制共产主义理论。
纳粹德国崛起,那只是民族主义恶性循环的回光返照,灾难就在眼前。克雷布斯的助手和学生亨斯莱特到腓特烈港当内科医生,学术生涯就此终结;克雷布斯则应霍普金斯的邀请前往剑桥大学生物化学学院。
欲知后事如何,且听下回分解。