# 诺贝尔生理学或医学奖名人堂123
1978：那森斯 #
丹尼尔·那森斯（Daniel Nathans，1928.10.30～1999.11.16)，美国分子生物学家、遗传学家。
帕劳（2000）：美国分子生物学家、遗传学家那森斯
20世纪初，那森斯的父母在俄罗斯犹太移民前往新世界寻找自由和机会的潮流中，分别从俄罗斯一路艰辛来到了美国，他们在美国结了婚。1928年，那森斯出生在美国特拉华州的威尔明顿，他是家里九个孩子中最小的一个。他在威尔明顿上了小学和中学，1946年进入特拉华大学学习化学、哲学和文学，1950年毕业获得了学士学位。
大学毕业后，那森斯靠奖学金进入密苏里州圣路易斯市的华盛顿大学学习医学，并于1954年获医学博士学位。1954～1955年，他在纽约的哥伦比亚长老会医学中心做实习医生。1955～1957年，作为一名临床助教，他进入马里兰州贝塞斯达国家健康协会工作，在此期间对蛋白质的生物合成产生了浓厚的兴趣。
1957～1959年，他回到哥伦比亚长老会医学中心当了一名住院医生。1959～1962年，担任纽约洛克菲勒研究所特邀研究员，在这里他确定了细菌的“延长因子”在有氨基酸加入的条件下能延长肽链，研究了嘌呤作为此阶段抑制剂的活动机制，和同事一起论证了来自细菌病毒的RNA通过细胞破碎物中的病毒壳蛋白直接进行合成。
1962年～1972年，那森斯任霍普金斯大学医学院微生物学教授，期间对限制性内切酶进行研究，将其作为工具切割DNA，取得了辉煌的成绩。1972年起，他担任霍普金斯大学医学院微生物学系主任。1977年，他成为美国艺术与科学院院士。1999年，他在马里兰州巴尔的摩去世。
那森斯像
早在遗传学诞生之前，科学家们就已经通过杂交实验等手段改变了生物体的遗传构成，但是这种改变是笼统和盲目的。自遗传学诞生之日起，人们就渴望能够对生物体的遗传基因进行直接、精确的操控，甚至重组遗传基因。
1927年，缪勒（Hermann Joseph Muller，1946年诺贝尔生理学或医学奖得主）发现用X射线辐射果蝇，可以诱发突变，而且突变增加的程度与辐射剂量成正比。这一研究成果，证明突变不仅是自然现象，人工干预也可以诱导突变，在生物学和遗传学研究上有着非同寻常的重大意义，人类也首次拥有了可以直接改变生物体遗传物质的方法。
但是，人工干预诱发突变虽然提高了突变率，但它和自发突变一样都是随机的，并不能得到特定的结果。真正的遗传工程始于科学家们能够切割和拼接特定的DNA片段，而这一切归功于限制性内切酶的发现。
实验室里的那森斯
那森斯在霍普金斯大学医学院时，主要研究分子遗传学。他最初研究噬菌体RNA在体外的转导，特别是它们被噬菌体壳蛋白调节以及通过RNA片段转导的基因定位。1960年代中期，他对病毒性肿瘤的发生产生了兴趣，并且花了几年时间在以色列的魏兹曼科学研究院研究哺乳动物的致瘤病毒。
1969年春，正在以色列魏兹曼科学研究院的那森斯，遇到了把病毒DNA切割成片段的难题。这时，他的同事——霍普金斯大学分子生物学家史密斯，给那森斯写来了一封信，将他发现Hind II（II型限制性内切酶）的情况向那森斯作了汇报。
Hind II既能识别特定的DNA序列，又只切割该特定序列，而且所有降解片段的两端都有相同的三个碱基，表明这种酶识别一个特定的6个碱基对序列，该序列是对称的，被酶从正中切切开。
史密斯在限制性内切酶方面的研究成果，让那森斯立即意识到这种有特异切口的限制内切酶，对DNA分子的研究将会起到极为重要的作用，他觉得自己可以用它来剪切DNA肿瘤病毒的染色体！于是，他立即回到霍普金斯大学，史密斯展开了合作，将限制性内切酶作为测定DNA碱基排列顺序和专一分离DNA的工具来研究哺乳动物的致瘤病毒。
那森斯和史密斯在霍普金斯大学实验室里
1971年，那森斯以猿猴病毒这个最简单的动物致瘤病毒为基础， 用限制性内切酶技术把猿猴病毒40DNA切割成11个特定的片段。三年后，那森斯又用另外两种新发现的限制性内切酶切割了猿猴病毒40DNA的基因组，然后对用三种限制性内切酶切割而成的DNA片段进行排列组合，组成了这一病毒基因组图谱。这是人类首次用化学方法获得的基因组图谱。至1978年，猿猴病毒基因组序列被全部测定。
在此基础上，那森斯和他的学生又做了很多研究，比如分析基因组的变异，制造突变等。相关研究突出了限制性内切酶对DNA研究的重要性，由此掀起了一股持续至今的寻找新的限制性内切酶及利用这类酶进行研究的热潮。
马尔代夫（1995）：1978年诺贝尔生理学或医学奖获得者那森斯
限制性内切酶分布极广，几乎在所有细菌的属、种中都发现了至少一种限制性内切酶，多者在一属中就有几十种。迄今为止，已经从近300多种不同的微生物中分离出约4000种限制性内切酶。
目前，限制性内切酶的应用已十分广泛，诸如基因的分离和分析，DNA顺序分析和遗传工程都离不开它，并已促成很多重要的新成就，如大肠杆菌合成生长激素释放抑制激素和胰岛素。如果没有限制内切酶的应用，这些工作都是不能设想的。
因利用限制性核酸内切酶测定DNA碱基排列顺序，并作为分离DNA的工具，那森斯和提出限制性核酸内切酶假说的阿尔伯、明确其分解和修饰部位特性的史密斯共同获得了1978年诺贝尔生理学或医学奖。
瑞典（1989）：1978年诺贝尔生理学或医学奖，票图为限制性内切酶切割DNA分子过程示意图，邮票左下方有三位获奖者的名字
作者简介
王平，南京医科大学医学史研究中心客座教授，中华医学集邮研究会副会长。
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