弗雷德里克·桑格

人物经历

弗雷德里克·桑格的父亲是一名医生，因此他原先打算研究医学。但是由于对生物化学的浓厚兴趣，而剑桥大学也正好有许多生物化学先驱，桑格决定在那里攻读生物化学。桑格最终在剑桥大学获得哲学博士学位并与玛格丽特·琼·豪（Margaret Joan Howe）结婚，他们育有两个儿子和一个女儿。桑格完整定序了胰岛素的氨基酸序列，证明蛋白质具有明确构造，于1958年获得诺贝尔化学奖；他上世纪70年代提出快速测定脱氧核糖核酸(D N A )序列的技术"双去氧终止法"、即双脱氧核苷酸链中止法，又称“桑格法”，于1980年与另外两名科学家共享诺贝尔化学奖。1983年的某一天，桑格在专心做实验时突然感到自己已经够老了，于是停下了实验并宣布自己退休，从此在自己的花园里度过了大部分余生。1986年，桑格获得英国最高荣誉“功绩勋章”，但拒绝封爵，因为不喜欢别人称自己为“爵士”（Sir）。

研究成果

桑格在1955年将胰岛素的氨基酸序列完整地定序出来，同时证明蛋白质具有明确构造。他利用自己新发现的桑格试剂（Sanger's reagent），也就是2,4-二硝基氟苯（2,4-dinitrofluorobenzene）将胰岛素降解成小片段，并与专门水解蛋白质的胰蛋白酶混合在一起。再将一部分混合物的样本置放于滤纸的一面，并利用一种色层分析方法来做进一步的实验，首先他将一种溶剂从单一方向通过滤纸，同时又让电流以相反向通过。由于不同的蛋白质片段有不同的溶解度与电荷，因此在电泳后，这些片段最后会各自停留在不同的位置，产生特定的图案。桑格将此图案称为“指纹”（fingerprints）；不同的蛋白质拥有不同的图案，成为可供辨识且可重现的特征。之后桑格又将小片段重新组合成氨基酸长链，进而推导出完整的胰岛素结构。因此得出结论，认为胰岛素具有特定的氨基酸序列。这项研究使他单独获得了1958年的诺贝尔化学奖。1975年时，桑格发展出一种称为链终止法（chain termination method）的技术来测定DNA序列，这种方法也称做“双去氧终止法”（Dideoxy termination method）或是“桑格法”。两年之后，他利用此技术成功定序出Φ-X174噬菌体（Phage Φ-X174）的基因组序列。这也是首次完整的基因组定序工作。他所发明的技术比起当时其他方法使用了较不具毒性的材料。主要是先进行PCR，利用DNA引子和DNA聚合酶使DNA链得以展开复制，再利用双去氧核苷酸（dideoxynucleotides）来终止DNA链的合成。实验会使不同序列的DNA带有不同长度，使其得以经由电泳来做分析。这项研究后来成为人类基因组计划等研究得以展开的关键之一，并使桑格于1980年再度获得诺贝尔化学奖，与桑格合作研究的沃特·吉尔伯特，以及另一团队的保罗·伯格（Paul Berg）也一同获奖。第二座诺贝尔奖使他成为继玛莉·居里、莱纳斯·鲍林，以及约翰·巴丁之后的第四位两度获奖者。到了1979年，桑格又与吉尔伯特和伯格一同获得哥伦比亚大学的路易莎·格罗斯·霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize）。

个人荣誉

* 1954年成为皇家学会会员（FRS）。* 1963年获得不列颠帝国勋章（CBE）。* 1981年获得名誉勋位（CH）。* 1986年获得功绩勋章（OM）。

个人影响

桑格于1982年退休，英国的维康信托基金会（Wellcome Trust）和医学研究理事会（Medical Research Council），于1993年成立了桑格中心（Sanger Centre），这座研究机构称为桑格研究院（Sanger Institute），地点位于英国剑桥，是世界上进行基因组研究的主要机构之一。2007年，维康信托提供英国生物化学学会（British Biochemical Society）一项补助，使其为桑格从1989年以后的实验研究纪录进行建档及保存。