馬里奧·卡佩奇（Mario R. Capecchi，1937年10月6日?— )，2007諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主之一。美國(guó)猶他州醫(yī)學(xué)院著名教授、人類基因系兩位主任之一?？ㄅ迤?937年出生于意大利維羅納，少年時(shí)移民美國(guó)。他從俄亥俄州安提亞克學(xué)院獲得了化學(xué)和物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，自哈佛大學(xué)獲得生物物理博士學(xué)位，其博士論文是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者、1962年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者詹姆斯·沃森的指導(dǎo)下完成的。

人物介紹

馬里奧·卡佩奇（Mario Capecchi）（1937年──）是一位生于意大利的美國(guó)分子遺傳學(xué)家，也是2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主之一[2]。馬里奧·卡佩奇是美國(guó)猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院人類遺傳學(xué)與生物學(xué)杰出教授（Distinguished Professor）。

馬里奧·卡佩奇于1937年出生于意大利北部城市維羅納，并于1961年獲得美國(guó)俄亥俄州安提阿大學(xué)（Antioch College）化學(xué)及物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1967年，馬里奧·卡佩奇在詹姆斯·沃森（1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一）的指導(dǎo)下，于哈佛大學(xué)取得生物物理學(xué)（Biophysics）博士學(xué)位。1967年至1969年，卡佩奇在哈佛大學(xué)學(xué)者學(xué)會(huì)（Society of Fellows）擔(dān)任初級(jí)研究員（Junior Fellow）， 1969年，卡佩奇成為哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系助理教授，并于1971年晉升為副教授。1973年，卡佩奇進(jìn)入猶他大學(xué)任教。自1988年起，卡佩奇還擔(dān)任了霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員（Investigator of the Howard Hughes Medical Institute），另外他還擔(dān)任美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。

卡佩奇在哈佛時(shí)就是一位成果豐富的研究者，他發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致蛋白合成的分子機(jī)制。當(dāng)他于1973年在猶他大學(xué)建立實(shí)驗(yàn)室時(shí)，便試圖將分子基因?qū)W引入到對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的研究，以便獲悉如何掌控這些細(xì)胞里的基因。卡佩奇于1977年開始一系列實(shí)驗(yàn)室研究，這些研究展現(xiàn)了對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行基因打靶的技術(shù)，并在1989年成功對(duì)一只老鼠進(jìn)行基因打靶。

卡佩奇1991年入選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院，2002年成為歐洲科學(xué)院院士。他還獲得了眾多榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)。

瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布將2007年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家馬里奧·卡佩奇和奧利弗·史密西斯、英國(guó)科學(xué)家馬丁·埃文斯，以表彰他們?cè)诟杉?xì)胞研究方面所作的貢獻(xiàn)。

生平事跡

幼年時(shí)在意大利街頭的流浪經(jīng)歷是卡佩奇人生中的第一課。

1937年10月6日，卡佩奇出生在意大利北部城市維羅納。第二次世界大戰(zhàn)即將開始，意大利充斥著法西斯、納粹和共產(chǎn)主義的狂熱浪潮，那是一個(gè)極端、混亂的時(shí)代。

卡佩奇的母親露西·拉姆貝格（Lucy Ramberg）是一個(gè)反對(duì)法西斯主義和納粹的詩(shī)人，她沒有和身為空軍飛行員的卡佩奇父親盧西亞諾·卡佩奇（Luciano Capecchi）結(jié)婚，一個(gè)人帶孩子。

1941年春，在卡佩奇三歲半時(shí)，德國(guó)士兵把拉姆貝格從家中帶走，關(guān)在了德國(guó)的集中營(yíng)?！拔夷赣H其實(shí)已經(jīng)料到了自己會(huì)被德國(guó)當(dāng)局逮捕”，卡佩奇回憶道，“在德國(guó)士兵來(lái)前，她賣光了所有的財(cái)產(chǎn)，把錢交給了一戶農(nóng)場(chǎng)家庭，并托付他們照顧我?！?/p>

卡佩奇開始生活在那個(gè)位于意大利北部城市提洛爾的農(nóng)場(chǎng)里。但僅僅一年后，農(nóng)場(chǎng)主告訴他，他媽媽留下來(lái)的錢已經(jīng)花光，他們無(wú)法再負(fù)擔(dān)他的生活費(fèi)，于是四歲半的卡佩奇被扔到了街頭。

卡佩奇獨(dú)自往南方流浪。他有時(shí)候一個(gè)人，有時(shí)候加入其他無(wú)家可歸孩子所組成的幫派，有時(shí)候被孤兒院收養(yǎng)，但他幾次從孤兒院逃走。他還記得自己曾多次短暫地和父親生活在一起，但父親常常虐待他，這使他一次次從父親身邊逃走。“那段日子的記憶就好像是老照片，十分鮮活但并不連貫。其中有一些回憶起來(lái)讓人痛苦到難以描述，而另一些卻是美好的?！笨ㄅ迤嬖谧詡髦袑懙馈?/p>

一個(gè)四歲的孩子怎能憑借自身之力生存下來(lái)？卡佩奇說(shuō)，“那個(gè)時(shí)候有許多被轟炸過遭遺棄的房子，所以找到一個(gè)避難所并不難，重要的是如何找到食物?！?/p>

尋找食物、活下去是卡佩奇人生中的第一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！笆紫饶阋闱宄钦l(shuí)在看管著食物，然后你需要對(duì)他們的行為模式做一個(gè)評(píng)估，最后下手去偷食物。這個(gè)過程需要有足夠的耐心?！碑?dāng)卡佩奇回憶起這段往事時(shí)，他說(shuō)，“那段日子的確教會(huì)了我許多關(guān)于生活的事情?！?/p>

1945年春，美軍解放慕尼黑，卡佩奇的母親拉姆貝格獲得釋放，并開始尋找兒子。1946年10月，卡佩奇九歲生日之時(shí)，拉姆貝格終于找到了他，卡佩奇堅(jiān)信這一切都是老天安排的?！罢f(shuō)實(shí)話，當(dāng)時(shí)我沒有認(rèn)出我母親來(lái)，她蒼老了許多?！北藭r(shí)的卡佩奇因身患傷寒、營(yíng)養(yǎng)不良而虛弱不堪，他光著身子躺在醫(yī)院的沒有床單、沒有被子的醫(yī)院病床上。而在這個(gè)醫(yī)院里，卡佩奇已待了將近一年。

初到美國(guó)

到醫(yī)院的那天，母親給他帶來(lái)了許多新衣服，包括一套提洛爾套裝和帶有羽毛裝飾的帽子，直到卡佩奇都保存著那時(shí)的帽子。母親帶他去首都羅馬辦理簽證手續(xù)時(shí)，他洗了六年來(lái)的第一次澡。之后他們從意大利港口城市那不勒斯坐船去投靠拉姆貝格在美國(guó)的弟弟愛德華·拉姆貝格（Edward Ramberg）。在去往美國(guó)的路上，卡佩奇向往著新的生活，以為將看到美國(guó)的道路是黃金鋪成的。盡管后來(lái)證明美國(guó)并不是滿大街都是黃金，但他發(fā)現(xiàn)了比黃金更重要的東西：機(jī)會(huì)。

卡佩奇的舅舅愛德華是一個(gè)量子物理學(xué)家，也是個(gè)貴格會(huì)（Quakers，基督教新教的一個(gè)派別）教徒。他們居住在賓州的一個(gè)由貴格教徒建立的社區(qū)，生活環(huán)境和諧美好。在那里，不同種族、信仰的人生活在一起，不同膚色的孩子在一起玩耍，畫畫、跳舞、運(yùn)動(dòng)、探索樹林等，大人們每周都參加社區(qū)聚會(huì)。

“生活在這樣一個(gè)合作性的、人們相互扶持的社區(qū)和我獨(dú)自在意大利街頭的日子形成了巨大的對(duì)比，但治愈內(nèi)心的創(chuàng)傷和抹去痛苦的回憶需要時(shí)間。在美國(guó)生活多年之后，我仍會(huì)在夜里用力輾轉(zhuǎn)、踢蹬，在黎明來(lái)臨時(shí)床單已被撕裂，床架也被損壞。”因此，卡佩奇的舅舅、舅媽帶著他拜訪了一個(gè)又一個(gè)心理學(xué)醫(yī)生和精神病醫(yī)生。但專業(yè)醫(yī)生并沒有多大用處，反而是社區(qū)生活讓卡佩奇漸漸恢復(fù)。

來(lái)到美國(guó)之前，卡佩奇幾乎沒有受過正式的教育，或者是任何有關(guān)在社會(huì)環(huán)境中生存的訓(xùn)練。但是卡佩奇的舅舅和舅媽并沒有放棄他，而是決定要把卡佩奇培養(yǎng)為一個(gè)有用的人。他的舅媽幾乎從零開始教他如何閱讀。到美國(guó)的第二天，舅舅就把卡佩奇送到了小學(xué)三年級(jí)的班上。他的第一個(gè)任務(wù)是學(xué)習(xí)英語(yǔ)，幸運(yùn)的是三年級(jí)的老師非常有耐心，也給了他很多鼓勵(lì)。那位老師讓卡佩奇去參加畫壁畫，這并不需要太多語(yǔ)言交流，但對(duì)卡佩奇習(xí)慣在美國(guó)的生活有很大的幫助，“那個(gè)老師讓我知道了什么是夢(mèng)想，并讓我有能力去追逐自己的夢(mèng)想”，卡佩奇說(shuō)，“這也是美國(guó)所給我的。”

此后，卡佩奇進(jìn)入了一所重視運(yùn)動(dòng)和學(xué)術(shù)的貴格會(huì)的高中，在那里他花了許多時(shí)間在運(yùn)動(dòng)上，如足球、棒球等，但他最喜歡摔跤，“我喜歡場(chǎng)上只有一個(gè)對(duì)手的感覺，也很享受摔跤給我的生理和心理的雙重挑戰(zhàn)?！?/p>

結(jié)緣科學(xué)

中學(xué)畢業(yè)后，他希望能讓這個(gè)世界變得更公平、更美好。實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿望，他認(rèn)為需要解決的問題大多和政治相關(guān)，于是他進(jìn)入安提阿學(xué)院（Antioch College）學(xué)習(xí)政治學(xué)，把主要的精力放在了學(xué)習(xí)上。但是政治學(xué)“似乎不那么科學(xué)”，于是他轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)物理和化學(xué)。數(shù)學(xué)和經(jīng)典物理的簡(jiǎn)潔和優(yōu)雅吸引了他，于是他修了學(xué)校里幾乎所有的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)課程，包括布爾代數(shù)、拓?fù)鋵W(xué)、電動(dòng)力學(xué)和物理化學(xué)等。

盡管他很滿足于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理，但他發(fā)現(xiàn)他所學(xué)的是早已被研究透的內(nèi)容，時(shí)下最熱門的是量子物理和一些實(shí)驗(yàn)物理學(xué)，尤其是粒子物理學(xué)，需要大規(guī)模的加速器和許多物理學(xué)家的合作?！岸蚁霃氖碌氖强梢元?dú)立研究、獨(dú)立做實(shí)驗(yàn)的科學(xué)”，幸運(yùn)的是安提阿學(xué)院提供去其他大學(xué)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，于是卡佩奇到了麻省理工學(xué)院（MIT）分子生物學(xué)教授里奇（Alex Rich）的實(shí)驗(yàn)室，在那里他第一次接觸了分子生物學(xué)。

分子生物學(xué)是19世紀(jì)50年代末新興的領(lǐng)域，一切都是全新的，物理、化學(xué)、遺傳學(xué)、生物學(xué)的科學(xué)家們一起投入到這個(gè)新領(lǐng)域，他們認(rèn)為最復(fù)雜的生物現(xiàn)象都可以從分子的角度來(lái)理解，復(fù)雜生物現(xiàn)象也可以從簡(jiǎn)單的生物體如病毒、細(xì)菌中找到對(duì)應(yīng)。因此，從一個(gè)生物體中學(xué)到的東西很大可能可以被應(yīng)用在很多別的生物體中，遺傳學(xué)和分子生物學(xué)會(huì)成為分解復(fù)雜生物現(xiàn)象的主要手段。

在MIT的經(jīng)歷讓卡佩奇找到了自己的興趣所在，之后他到了分子生物學(xué)的研究重鎮(zhèn)哈佛大學(xué)，導(dǎo)師是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一沃森（James D. Watson）。沃森對(duì)卡佩奇的學(xué)術(shù)生涯產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，他不教學(xué)生如何去做分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)（事實(shí)上卡佩奇已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)十分精通），而且教會(huì)了卡佩奇一個(gè)更重要的“技能”，即如何在本領(lǐng)域內(nèi)找到一個(gè)關(guān)鍵的、并且在現(xiàn)有的技術(shù)下切實(shí)可行的研究問題。

卡佩奇承認(rèn)沃森實(shí)驗(yàn)室的訓(xùn)練非常嚴(yán)格，他說(shuō)，“如果你能順利從他手下畢業(yè)，那么你做這個(gè)世界上其他事情都會(huì)顯得輕而易舉?！背藝?yán)格這一點(diǎn)外，沃森也給了學(xué)生許多支持。哈佛大學(xué)有著豐富的資源，只要學(xué)生有好的想法，沃森就會(huì)全力支持他們?nèi)プ?。如果研究從頭至尾都是學(xué)生獨(dú)自完成，即使作為實(shí)驗(yàn)室的擁有者，沃森都會(huì)要求學(xué)生不要在論文中署他的名字，而這種做法是十分罕見的。

卡佩奇在這樣的研究環(huán)境下盡情享受著研究帶給他的樂趣，每周工作90小時(shí)是常事。畢業(yè)時(shí)，導(dǎo)師評(píng)價(jià)他在博士生涯的工作已經(jīng)超過了大多數(shù)科學(xué)家一輩子的成就?！按_實(shí)，那是一段非常高產(chǎn)的時(shí)期，但對(duì)我來(lái)說(shuō)那并不是工作，而純粹是樂趣?！笨ㄅ迤嬲f(shuō)。

畢業(yè)后的卡佩奇留在了哈佛醫(yī)學(xué)院，很快晉升為副教授，但出人意料的是兩年后他選擇離開哈佛醫(yī)學(xué)院，去猶他大學(xué)任教，開啟新的學(xué)術(shù)生涯。因?yàn)樵谒磥?lái)，哈佛推崇快速出成果，它的環(huán)境不適合做一些長(zhǎng)期性的研究項(xiàng)目，而且哈佛教授之間彼此獨(dú)立，缺乏一種協(xié)同合作精神，此外，學(xué)院不傾向于引進(jìn)年輕科學(xué)家。而當(dāng)時(shí)猶他大學(xué)剛剛建立了醫(yī)學(xué)院，在那里他有更多自由從事長(zhǎng)期性研究。就這樣，卡佩奇開始了他在猶他大學(xué)的基因工程研究。

邁向諾獎(jiǎng)

自1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)起，生物學(xué)家們便開始尋找基因和其對(duì)應(yīng)功能的研究。1973年，斯坦利·科恩（Stanley Norman Cohen, 1980拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主）發(fā)表了將特定基因嵌入質(zhì)粒（環(huán)形DNA，基因工程中常被用作基因的載體）后轉(zhuǎn)染到大腸桿菌擴(kuò)增的論文，這也拉開了基因工程的序幕。

細(xì)菌和人類的基因畢竟相差太多，于是科學(xué)家們開始研究將基因轉(zhuǎn)染至哺乳動(dòng)物細(xì)胞。此前，已有科學(xué)家成功將病毒的酶轉(zhuǎn)染至哺乳動(dòng)物細(xì)胞，并進(jìn)一步發(fā)揮其技能，這被稱之為細(xì)胞的吞噬作用，但成功率只有百分之一。成功率低的一大原因是進(jìn)入細(xì)胞后的DNA片段很難到達(dá)細(xì)胞核內(nèi)，于是，卡佩奇想用注射針將DNA直接注入細(xì)胞核。

卡佩奇將變異后的DNA的一部分序列復(fù)制后注入了小鼠的體細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幾乎所有加入的DNA片段都隨機(jī)進(jìn)入了小鼠原有DNA內(nèi)。假如能讓特定基因進(jìn)入小鼠DNA的特定位置，將來(lái)就能進(jìn)一步研究人體內(nèi)基因的功能和作用了。1980年，卡佩奇向美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所（NIH）申請(qǐng)基金來(lái)研究這一項(xiàng)目，然而這項(xiàng)申請(qǐng)?jiān)獾搅司芙^。

幾乎同一時(shí)間，劍橋大學(xué)的馬丁·埃文斯（Martin Evans，后與卡佩奇一同分享諾貝爾獎(jiǎng)的另外兩位得主之一）也向英國(guó)醫(yī)學(xué)研究會(huì)議（MRC）提交了基金申請(qǐng)書，也遭到了拒絕。人類DNA的堿基大約有30億對(duì)，要從中找到特定位置，將DNA片段插入，是一件極其困難的事情。直到1988年，“正負(fù)雙向選擇法”誕生后，這一難題才被解決。

卡佩奇所希望的是將特定基因植入小鼠體內(nèi)，并能夠通過小鼠的繁衍使該基因得到延續(xù)，而此刻，他僅僅把特定基因植入到培養(yǎng)的細(xì)胞內(nèi)。同一時(shí)間，威斯康星大學(xué)的奧利弗·史密斯（Oliver Smithies，后與卡佩奇、埃文斯分享諾貝爾獎(jiǎng)）也成功地將目的基因?qū)肓巳梭w細(xì)胞。他們面臨著同樣的問題，如何將特定基因插入到生物體的所有細(xì)胞？這一問題的解決最終依靠的是埃文斯。埃文斯發(fā)現(xiàn)，剛生長(zhǎng)不久的胚胎細(xì)胞（即“胚胎干細(xì)胞”）能夠分化為生物體內(nèi)幾乎所有類型的細(xì)胞?？ㄅ迤娅@知埃文斯的這項(xiàng)成果后敏銳地想到，如果用胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因操作然后再分化，就能培養(yǎng)出基因改造過的動(dòng)物。

1985年圣誕節(jié)假期，卡佩奇和妻子勞里來(lái)到英國(guó)拜訪了埃文斯，他們得到了熱情接待。埃文斯將胚胎干細(xì)胞的處理方法教給了卡佩奇，之后，他還把胚胎干細(xì)胞送給了來(lái)信希望得到胚胎干細(xì)胞的史密斯。

987年，卡佩奇和史密斯成功的把目的基因插入到了胚胎干細(xì)胞DNA的特定位置，他們選擇的是只存在于X染色體的HPRT基因，也就說(shuō)只有雄鼠才能表現(xiàn)特定性狀。選擇這個(gè)基因還有一個(gè)原因是因?yàn)槿绻晒η贸鼿PRT，細(xì)胞就可以產(chǎn)生對(duì)6-TG的抗性，這樣便于篩選。接下來(lái)，他們把胚胎干細(xì)胞送入了小鼠的胚胎，再把胚胎植入到代孕母鼠的子宮內(nèi)，這樣生出來(lái)的小鼠由于同時(shí)擁有兩種體細(xì)胞（帶有自身原有基因的細(xì)胞和帶有目的基因的細(xì)胞），所以被稱為“嵌合體小鼠”（具有混合型性狀）。再將嵌合體雄鼠和普通母鼠交配，誕生的小鼠中的一部分就是只具有目的基因的“基因變異小鼠”了。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定基因精確地靶向敲除，因此被稱為基因打靶技術(shù)。

但是，如果對(duì)胚胎干細(xì)胞的其它基因也進(jìn)行類似的基因敲除卻有不少技術(shù)障礙。一個(gè)問題是其它基因并不能像HPRT那樣敲除后有好的篩選體系，另一個(gè)問題是將外源DNA導(dǎo)入細(xì)胞后重組率很低，這些問題極大地限制了基因打靶技術(shù)的應(yīng)用。卡佩奇和同事經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了打靶的效率在很大程度上取決于同源片段的長(zhǎng)度和同源性。于此同時(shí)，他們還發(fā)明了“正負(fù)向篩選”方法來(lái)富集敲除成功的胚胎干細(xì)胞。這些實(shí)驗(yàn)為基因打靶的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此后，大量的基因敲除動(dòng)物誕生了。到卡佩奇獲獎(jiǎng)時(shí)，全球的科學(xué)家們已經(jīng)在小鼠中成功改造了超過整個(gè)基因組半數(shù)的基因。這些動(dòng)物模型極大地促進(jìn)了人類對(duì)生命的理解。2007年，卡佩奇、史密斯和埃文斯三人，因這項(xiàng)使用胚胎干細(xì)胞將特定基因?qū)氲絼?dòng)物體內(nèi)方法獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。卡佩奇從一位流浪兒成為科學(xué)巨匠的傳奇也載入科學(xué)的史冊(cè)。

母愛成就新科諾貝爾獎(jiǎng)得主

北京時(shí)間10月8日下午5點(diǎn)30分，2007年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)揭曉：美國(guó)猶他大學(xué)馬里奧·卡佩奇、美國(guó)北卡羅納洲大學(xué)教會(huì)山分校奧立佛·史密斯、英國(guó)卡迪夫大學(xué)馬丁·埃文斯，憑借基因打靶（gene targeting）技術(shù)共同分享了這一獎(jiǎng)項(xiàng)，并接受全世界的祝賀。

在三位獲獎(jiǎng)?wù)咧?，美?guó)猶他大學(xué)馬里奧·卡佩奇教授格外引人注目。誰(shuí)能想到，這位科學(xué)巨匠的成功背后還浸透著一段偉大母愛血的印記，淚的凝結(jié)……

劫難之河的母與子

1945年4月29日中午12點(diǎn)，美第45步兵師的先遣部隊(duì)沖進(jìn)了位于慕尼黑附近的達(dá)豪集中營(yíng)。年輕的美軍士兵們心里只有一個(gè)感覺：這里的人要么死了，要么就瀕臨垂死邊緣。作為納粹德國(guó)最臭名昭著的集中營(yíng)之一，幾年時(shí)間這里至少有20萬(wàn)人倒在了屠刀下。彌漫的硝煙中，兩名美軍士兵從囚犯尸體堆中拖出一個(gè)氣若游絲的中年女子，并迅速送往醫(yī)院搶救。一個(gè)月后，這個(gè)僥幸躲過屠刀的女人剛剛恢復(fù)了一些體力，就固執(zhí)地要求出院：“我的孩子，我要去找我的孩子！”

時(shí)間回到1937年10月6日，整個(gè)歐洲都在納粹德國(guó)的鐵蹄下哭泣，一個(gè)嬰兒就是在這樣一種陰霾的環(huán)境中誕生于意大利的維羅納市，他就是馬里奧·卡佩奇，未來(lái)的基因?qū)W之父?？ㄅ迤娴哪赣H露絲是小有名氣的詩(shī)人，可還沒等她從初為人母的喜悅中回過神來(lái)，她的丈夫——一名英俊的意大利空軍飛行員，就在一次戰(zhàn)斗中喪生了。

愛人的死讓露絲一夜之間老了許多，充滿藝術(shù)氣質(zhì)的她恨透了這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，為此她投身反戰(zhàn)聯(lián)盟，創(chuàng)作了不少諷刺納粹的文學(xué)作品。然而，噩運(yùn)很快再次降臨到這個(gè)風(fēng)雨飄搖的家里。

1941年的一天清晨，一隊(duì)荷槍實(shí)彈的警察闖進(jìn)了卡佩奇的家，砸爛了房間里所有能看到的東西，正在做早飯的露絲被野蠻地戴上手銬帶走。臨別的那一刻，想到兒子，露絲猶如萬(wàn)箭穿心，卡佩奇還記得那天母親瘦弱的背影和從她身后傳來(lái)的大聲囑咐：“別哭，男孩子要堅(jiān)強(qiáng)。一定要等媽媽回來(lái)！”這年，卡佩奇年僅4歲。

此后這對(duì)母子天各一方。露絲被安上政治嫌疑犯的罪名，關(guān)押到了位于德國(guó)的達(dá)豪集中營(yíng)，而卡佩奇則開始流落街頭，淪為了小乞丐。

記憶中關(guān)于那段日子的就只有饑餓和寒冷。幼小的卡佩奇衣不遮體，整天整天地站在街角，看著對(duì)面面包鋪里散發(fā)著誘人魅力的食物直咽口水，有時(shí)候?qū)嵲诘貌坏胶眯娜说膸椭ㄅ迤婢椭荒芷疵人?，喝脹了肚子里無(wú)盡的空虛感才能好受些。在寒風(fēng)凜冽的夜晚，卡佩奇哆嗦著蜷縮在天橋底下，不安地拉緊衣角，人凍得幾乎僵直過去，他望著漆黑的天空，心里默默呼喊著：“我不哭，媽媽一定會(huì)回來(lái)找我的！”

當(dāng)剛從集中營(yíng)里被解救出來(lái)的露絲找到卡佩奇時(shí)，她幾乎不敢相信老天對(duì)她會(huì)這樣眷顧。上帝，4年，這個(gè)孩子居然還活著！4年，幼小的孩子是如何趟過困難的暗流！此時(shí)卡佩奇因?yàn)榘l(fā)燒和嚴(yán)重的營(yíng)養(yǎng)不良，已經(jīng)在維羅納的醫(yī)院中躺了整整一個(gè)月，插著針管的雙手瘦得不成形，9歲的孩子體重卻只有20多斤。血脈相連讓歷經(jīng)劫難的母子倆瞬間認(rèn)出了對(duì)方，一見母親，卡佩奇蒼白的嘴唇動(dòng)了動(dòng)，欲言又止，露絲強(qiáng)忍住淚水，緊緊拉著兒子的手說(shuō)：“媽媽以后再也不會(huì)離開你了！”話沒說(shuō)完，淚水已是掛滿了臉?？ㄅ迤嬗昧Φ攸c(diǎn)了點(diǎn)頭。

第二天一早，卡佩奇一覺醒來(lái)，卻發(fā)現(xiàn)母親不在身邊。他瘋狂地沖出了旅館，四處的街角都是空蕩蕩的，一種可怕的寂寞將他深深籠罩，難道母親又把他丟下了？他聲嘶力竭地哭了起來(lái)。當(dāng)晚，露絲拖著疲憊的身軀回到旅館，卡佩奇一下子上前死命地抱住母親，再也不敢放手。原來(lái)，為了兒子將來(lái)的前途，露絲趕到了大使館申請(qǐng)簽證，她準(zhǔn)備帶著兒子去投靠在那里從事物理研究的哥哥。幾天后，母子倆搭上了開往美國(guó)的油輪。

來(lái)到美國(guó)的第一年，一切對(duì)卡佩奇來(lái)說(shuō)都是陌生的。幼年的坎坷經(jīng)經(jīng)歷讓他自我保護(hù)意識(shí)過于強(qiáng)烈，整整兩年，他不善言辭，不善于交際，甚至都不說(shuō)一句英語(yǔ)。露絲用所有的時(shí)間陪著兒子，帶他去散步、郊游、教他文學(xué)和詩(shī)歌，母親的愛猶如徐徐暖流，逐漸焐熱了卡佩奇害怕受傷的心。他終于重新走進(jìn)學(xué)校，按照舅舅的話來(lái)說(shuō)：“卡佩奇突然就對(duì)數(shù)學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)展現(xiàn)了極大的熱情?！?/p>

活著就不能放棄

多年的苦難生活培養(yǎng)了卡佩奇極為堅(jiān)韌的意志，也使得他格外珍惜和平的生活和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。在舅舅的培養(yǎng)下，他開始鉆研醫(yī)學(xué)。1967年，在哈佛大學(xué)取得生物學(xué)博士學(xué)位后（其博士論文是在DAN雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者、1962年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者詹姆斯-華生的指導(dǎo)下完成的），卡佩奇開始在霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所工作。1977年，他同時(shí)開始擔(dān)任猶他大學(xué)人類遺傳學(xué)和生物學(xué)教授。

同時(shí)，卡佩奇也組織了幸福的家庭，妻子勞麗供職于政府福利部門，1983年，一個(gè)可愛的女兒也加入到他們的生活中。

就在卡佩奇在學(xué)術(shù)上的道路上高歌猛進(jìn)時(shí)，露絲卻日漸衰老并患上了輕度老年癡呆。當(dāng)年那個(gè)身體羸弱卻又不畏強(qiáng)暴的母親，如今卻任憑歲月和疾病折磨著自己，一頭白發(fā)在夜風(fēng)中無(wú)力飄蕩，想到這些，卡佩奇就心如刀割。為了盡量幫母親減緩?fù)纯?，卡佩奇利用所學(xué)到的醫(yī)學(xué)知識(shí)，幫露絲建立了一個(gè)完整的體溫、腦電波、及其身體其他各種數(shù)據(jù)庫(kù)，并有針對(duì)性地向母親的主治醫(yī)生建議一些治療方案。

然而任憑卡佩奇如何努力，1986年，死神還是無(wú)情地將母親帶走了——她死于突發(fā)腦溢血和多年累積的大腦皮層損傷。在露絲的葬禮上，卡佩奇并沒有哭，他下決心：一定要在有生之年，努力讓盡量多的患者擺脫疾病的折磨！

讓卡佩奇欣慰不已的是，年僅5歲的女兒米薩無(wú)論長(zhǎng)相還是性格都和祖母一模一樣，這似乎是一種奇妙的生命傳承，母親以另外一種形式還始終陪伴著他，這讓他渾身充滿了力量。

卡佩奇的雄心壯志來(lái)自于他此時(shí)的研究：基因剔除。對(duì)于生命科學(xué)領(lǐng)域的研究者來(lái)說(shuō)，弄清楚一個(gè)特定基因的功能是一件極其重要的事情。因?yàn)榛驇缀跤绊懥怂猩飳W(xué)現(xiàn)象。比如說(shuō)老年癡呆這種病就和某幾種基因活動(dòng)有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，一旦掌握到這其中的奧秘，人類就可能徹底克服這種疾病。如果這樣的推理具有可行性，那么卡佩奇就掌握了“萬(wàn)病之源”的鑰匙。

可是這實(shí)施起來(lái)又談何容易。進(jìn)入80年代，分子生物學(xué)基礎(chǔ)問題已經(jīng)基本確立，中心法則和基因測(cè)序都基本完成。可是，又該用何種方法來(lái)確定一個(gè)基因的基本功能呢？卡佩奇準(zhǔn)備用外源的DNA代替內(nèi)源的基因，在體外構(gòu)建體內(nèi)的基因缺陷模式，然后通過觀察表現(xiàn)異常來(lái)確定正常基因的功能。可是，他的想法卻遭到了許多科學(xué)家的懷疑，認(rèn)為這種研究在概率考慮上幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。為此，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院甚至還撤消了對(duì)卡佩奇主持項(xiàng)目的資金支持。

然而性格堅(jiān)韌的卡佩奇對(duì)于反對(duì)聲卻不屑一顧，他說(shuō)服了大學(xué)同窗創(chuàng)辦的生物公司對(duì)他進(jìn)行資金住入，繼續(xù)著自己的研究。在那段艱苦的日子里，研究資金捉襟見肘，同行投來(lái)的都是懷疑的目光，卡佩奇的團(tuán)隊(duì)內(nèi)部也出現(xiàn)了大量的煩躁和焦慮情緒，甚至有不少人選擇了退出?；蛱蕹?xiàng)目完全靠著卡佩奇不容置疑的強(qiáng)硬個(gè)性在勉強(qiáng)支撐，每當(dāng)堅(jiān)持不下去的時(shí)候，母親似乎在對(duì)他說(shuō)，活著，就不能放棄！卡佩奇咬著牙挺了過來(lái)。

曙光終于出現(xiàn)了。這一時(shí)期，國(guó)際上也有其他科學(xué)家開始了類似研究。1986年，英國(guó)劍橋大學(xué)教授伊文思取得了一定量的早期胚胎干細(xì)胞，并在體外培養(yǎng)成功。這給予了卡佩奇極大的靈感：如果用老鼠的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行同源重組，然后用重組干細(xì)胞移植到胚胎中，豈不是就能得到活體基因缺陷小鼠，并能在其身上游刃有余地進(jìn)行各種基因功能測(cè)試？

愛好足球運(yùn)動(dòng)的卡佩奇甚至想到射門，基因不就像一個(gè)個(gè)足球，在等待著他射入正確的球門嗎？這一刻，基因打靶的理論構(gòu)想第一次浮卡佩奇腦海中。1987年，他的成功試驗(yàn)，使基因打靶技術(shù)初見雛形！

成功的那一刻，卡佩奇把自己關(guān)在辦公室內(nèi)，他躲開實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有歡樂的人群，捧著母親的相片哭得像個(gè)孩子：“媽媽，我沒有辜負(fù)你的希望，可我是多么希望你能親眼看到啊?！?/p>

諾貝爾獎(jiǎng)后的殷殷母愛

1989年，卡佩奇關(guān)于小鼠基因打靶技術(shù)的論文一經(jīng)公布，立刻引起了全球科學(xué)界的轟動(dòng)！人們比喻這次發(fā)現(xiàn)為除阿波羅登月之外的“第二大步”，此后，人類將擁有克服任何突發(fā)疾病的理論和研究基礎(chǔ)。這項(xiàng)成果徹底奠定了卡佩奇學(xué)術(shù)界巨匠的地位，入選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、歐洲科學(xué)院院士的榮譽(yù)接踵而來(lái)。

卡佩奇教授的研究成果猶如吹響了向疾病進(jìn)攻的號(hào)角：全球數(shù)千名科學(xué)家先后復(fù)制卡佩奇的試驗(yàn)方法，開始在各自的領(lǐng)域內(nèi)對(duì)老鼠體內(nèi)的上萬(wàn)種基因進(jìn)行研究，并對(duì)比人類疾病的各種基因缺陷進(jìn)行攻克。

1990年5月的一天午后，卡佩奇案頭的電話響起，對(duì)方自我介紹說(shuō)，他是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的安德森教授，手頭有一個(gè)棘手的病例，希望能采用卡佩奇基因打靶的技術(shù)來(lái)治療：“這個(gè)孩子才4歲，她自出生以來(lái)就必須待在一個(gè)無(wú)菌罩里面，不然就會(huì)發(fā)生感染致死。我們判斷這是一種嚴(yán)重免疫復(fù)合缺陷癥，我懇求您的幫助，也許基因治療是這個(gè)孩子唯一的希望?！笨ㄅ迤婵粦?yīng)諾，并開始指導(dǎo)安德森教授如何進(jìn)行這個(gè)缺陷基因的“跟蹤和確定”。當(dāng)年7月，美國(guó)藥物和食品管理局批準(zhǔn)了這一基因治療方案，同時(shí)這也是全球第一例真正意義上的基因治療。

經(jīng)過幾個(gè)月上百次電穿透打靶試驗(yàn)，卡佩奇和安德森最終確定：女孩身上的致病根源是一種名叫ADA的基因發(fā)生缺陷，然后導(dǎo)致了人體免疫系統(tǒng)缺失無(wú)法發(fā)生作用。在卡佩奇教授的建議下，安德森利用腺苷酸脫氨酶注入女孩細(xì)胞的方法來(lái)彌補(bǔ)這個(gè)致命的免疫缺陷。兩個(gè)月的治療后，奇跡出現(xiàn)了，女孩體內(nèi)的免疫系統(tǒng)指標(biāo)、白血球數(shù)量、淋巴細(xì)胞指數(shù)都達(dá)到了接近正常人的水準(zhǔn)。

這是醫(yī)學(xué)史上具有劃時(shí)代意義的事件?？ㄅ迤鏋榇烁锌f(wàn)分，第一次看到自己的研究成果造福于具體的人群，一種說(shuō)不出的幸福感洋溢著全身，他心里默念著：如果這個(gè)發(fā)現(xiàn)能早20年，也許母親就不會(huì)那么早離開我了。

全球首例基因治療取得初步成功！這個(gè)消息如同長(zhǎng)出了翅膀，不久就傳遍了世界科學(xué)界。在卡佩奇等科學(xué)家的共同努力下，基因打靶技術(shù)逐漸成為了研究人體內(nèi)特定基因功能的一項(xiàng)基本技術(shù)。在癌癥、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、人類遺傳學(xué)及其內(nèi)分泌領(lǐng)域都取得了重大突破，比如惡性腫瘤、糖尿病、慢性肝炎，甚至艾滋病?；虼虬谐蔀榱水?dāng)之無(wú)愧的掌握“萬(wàn)病之源”的鑰匙。

2007年10月8日下午，萬(wàn)眾矚目的2007年度諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)隆重揭曉：卡佩奇等三位科學(xué)界的精英分享了這一榮譽(yù)。這個(gè)62年前的小流浪兒在發(fā)表獲獎(jiǎng)感言時(shí)，唏噓不已，前情往事潮水般涌上心頭，他似乎重新回到了半個(gè)世紀(jì)前的維羅納街頭，又似乎正在享受著母親懷抱的溫暖，一時(shí)竟有些凝滯：“媽媽的鼓勵(lì)，是我一生的動(dòng)力！”說(shuō)到這兒，他下意識(shí)地看了一眼坐在一旁的女兒，她實(shí)在和她的祖母太像了。米薩忍不住輕吻父親的臉頰，表達(dá)著她的祝賀，恍惚間，卡佩奇覺得那個(gè)瘦弱而又堅(jiān)強(qiáng)的母親又回來(lái)了，告訴她，她永遠(yuǎn)不會(huì)離開他……

所獲榮譽(yù)

1992 - Bristol-Myers Squibb Award for Distinguished Achievement in Neuroscience Research

1993 - Gairdner Foundation International Award for Achievements in Medical Sciences

2001 - Albert Lasker Award for Basic Medical Research[3]

1993 - Gairdner Foundation International Award

1994 - General Motors Corporation Alfred P. Sloan Jr. Prize

1996 - Kyoto Prize in Basic Sciences

1996 - German Molecular Bioanalytics Prize

1997 - Franklin Medal for Advancing Our Knowledge of the Physical Sciences

1998 - Feodor Lynen Lectureship

1998 - Rosenblatt Prize for Excellence

1998 - Baxter Award for Distinguished Research in the Biomedical Sciences

1999 - Helen Lowe Bamberger Colby and John E. Bamberger Presidential Endowed Chair in the University of Utah Health Sciences Center

2000 - Lectureship in the Life Sciences for the Collège de France

2000 - Horace Mann Distinguished Alumni Award, Antioch College

2000 - Italian Premio Phoenix-Anni Verdi for Genetics Research Award

2001 - Spanish Jiménez-Diáz Prize

2001 - Pioneers of Progress Award

2001 - National Medal of Science

2002 - John Scott Medal Award

2002 - Massry Prize

2003 - Pezcoller Foundation-AACR International Award for Cancer Research

2002/3 - Wolf Prize in Medicine

2005 - March of Dimes Prize in Developmental Biology

2007 - 諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，與馬丁·埃文斯和奧利弗·史密斯一同獲得