巨星陨落！David Baltimore逝世：37岁摘得诺奖，他的发现颠覆了“中心法则”

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根据《纽约时报》报道，著名生物学家戴维·巴尔的摩（David Baltimore）博士于9月6日在位于马萨诸塞州伍兹霍尔（Woods Hole）的家中逝世，享年87岁。他的妻子黄诗厚（Alice Huang）博士表示，Baltimore死于多种癌症的并发症。


Baltimore博士的一生在分子生物学、癌症学、免疫学与公共科学政策等前沿领域留下了宝贵的科学遗产。年仅32岁时，Baltimore博士就发现了逆转录酶。他的发现首次提出了从RNA到DNA的遗传信息流动方向，颠覆了当时的中心法则，开启了病毒学、癌症研究的新篇章。因这一成就，Baltimore博士在37岁时便摘得诺贝尔生理学或医学奖。


摘得诺奖后，Baltimore博士又在癌症机制、免疫系统信号转导等领域取得了大量开创性成果，例如打开了酪氨酸激酶研究的大门，推动了抗肿瘤药物的研发。此外，Baltimore博士还是艾滋病研究的早期倡导者。


Baltimore博士在教育方面也有着卓越贡献。他先后担任了洛克菲勒大学和加州理工学院的校长，并培养出大量优秀的科研人才。例如，2021年因发现微RNA（microRNA）及其在转录后基因调控中作用而摘得诺贝尔生理学或医学奖的Victor Ambros，就曾在Baltimore博士实验室获得博士学位。在这篇文章中，我们将回顾Baltimore博士令人钦佩的科学人生。

▲David Baltimore博士（图片来源：参考资料[1]，Nobel Foundation archive）

从曼哈顿走出的天才少年



1938年3月7日，Baltimore出生于纽约曼哈顿。二年级时，他跟随父母搬到了纽约州长岛的Great Neck镇。从小时候起，Baltimore就是人们口中的“学霸”——或许还有点爱炫耀的调皮。高中时，他在写数学作业时曾经只写答案，因为所有计算过程他都可以在心中算出。


高中三年级时，Baltimore的母亲安排他去缅因州的一个遗传性研究实验室度过了一个暑假。正是在这段经历中，Baltimore对科学的热情被彻底激发了。


Baltimore的大学时期，分子生物学正处于飞速发展的黎明阶段，DNA与RNA的关系成为核心科学问题。Baltimore意识到，他也有机会在这一场科学变革中作出贡献，于是选择投身于这一未知领域。本科毕业后，他前往洛克菲勒大学开展动物病毒学的博士研究。1963年，Baltimore仅用两年就获得了博士学位，他开创了研究动物细胞中病毒的方法，博士期间的工作立即引起了学术界的关注。


两年后，Baltimore博士加入了圣地亚哥的索尔克生物研究所继续他的研究。正是在这里，他遇到了他的终身伴侣，在同一年来到索尔克生物研究所的黄诗厚博士。而当Baltimore博士在1968年成为麻省理工学院（MIT）的助理教授时，一场由他掀起的科学革命即将到来。


颠覆“中心法则”：逆转录酶的历史性发现



早在20世纪初，病毒学家Peyton Rous在研究鸡的肉瘤时就已证实病毒能够引发肿瘤。到了20世纪50年代，科学家已经发现在某些情况下，病毒还能在其他动物，如小鼠中引发白血病或其他肿瘤。相关实验室研究也表明，病毒能够诱导正常细胞的生长特性朝肿瘤转变。而病毒学家Renato Dulbecco在该领域做出了一个关键性发现——他确认病毒（包括DNA病毒和RNA病毒）的遗传物质会出现在转变后的肿瘤遗传物质中。这也表明细胞可以获得病毒的遗传信息，并因此改变生长特性。但病毒是如何做到这一点的呢？


Baltimore博士对这一问题也非常感兴趣，但当时科学界普遍认为自然界中的信息传递只发生在DNA到RNA之间，而不能反向进行。因此，DNA病毒的整合过程可以被接受，但大家很难理解RNA病毒的遗传信息是如何成为肿瘤细胞遗传物质一部分的。


1970年， Baltimore博士取得了改变分子生物学历史的发现。他与威斯康星大学麦迪逊分校的另一名研究者Howard Temin博士几乎同时发现了一种此前从未被证实的酶——逆转录酶（reverse transcriptase）。这种酶能将RNA病毒的遗传信息“逆转录”为DNA，并整合到宿主基因组中。这一过程直接挑战了Francis Crick提出的“中心法则”，揭示了遗传信息可以逆向流动。


逆转录酶的发现不仅解答了逆转录病毒如何在细胞内繁殖的问题，还为现代分子生物学和医学开辟了全新道路。Baltimore与Dulbecco、Temin也因在“肿瘤病毒与细胞遗传物质交互中的重要贡献”共享了1975年的诺贝尔生理学或医学奖。

图片来源：123RF

逆转录酶的发现为此后的科学进展带来了诸多影响。例如，逆转录酶使分离基因中的蛋白质编码部分成为可能。原本这项任务直接在基因组DNA中很难完成，因为基因组DNA包含一些会打断蛋白质模板的长序列。另外，逆转录酶还能使科学家复制成熟的信使RNA，这些片段本来会被细胞机制所剪接掉。


科研与教育的双重遗产



Baltimore博士的诺奖成果不仅改写了基础生物学的认知，还为癌症等疾病的治疗开辟了新方向。此后，Baltimore博士开始探索一种逆转录病毒——Abelson病毒的机制，该病毒能够导致小鼠产生白血病。他发现，这种病毒的致癌能力与一类从未发现的酶促能力有关，它能把磷酸基团加到蛋白质上的酪氨酸（tyrosine）残基上。这个发现开启了一个全新的研究方向：酪氨酸蛋白激酶（protein tyrosine kinase, PTK）。


后续研究发现，某些人类的酪氨酸激酶发生突变或过度活化，会导致癌症。最典型的例子是 BCR-ABL 融合酪氨酸激酶，它是慢性髓性白血病（CML）的致病原因。基于对这一机制的理解，科学家们此后研制出了能特异性抑制BCR-ABL的抗癌药物伊马替尼（imatinib, 商品名Gleevec）。

图片来源：123RF

此外，Baltimore博士对Abelson病毒的研究还催生了其他影响至今的发现。例如他找到了一种名为NF-kB的蛋白，它能激活数百个与炎症相关的基因，并在癌症等多种疾病中发挥关键作用。Baltimore博士还揭示了抗体多样性机制，包括发现两个关键基因 RAG-1 和 RAG-2。这两个基因产物能重新排列抗体基因片段，从而让有限的遗传信息产生惊人的抗体多样性。


科研之外，Baltimore博士也扮演着科学组织者与领导者的重要角色。1982年，他合作创立了Whitehead生物医学研究所，担任创始所长。他还在1997-2006年间出任加州理工学院校长，带领这所顶尖学府进入新的发展阶段。


除了诺贝尔奖之外，Baltimore博士还获得了许多其他奖项和荣誉，包括美国国家科学奖章、2021年拉斯克医学科学特殊成就奖等。他是美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士，发表了数百篇科学论文。


当然，Baltimore博士的学术生涯并非全然顺风顺水。上世纪90年代，他曾因一名合作者的“论文造假”事件而被卷入争议，最终为期数年的调查证明了Baltimore博士与合作者的清白。他最终以坚守科学原则的姿态渡过风波，并继续为生物医学研究贡献力量。


如今，当我们回望David Baltimore博士的一生，可以清晰地看到：从逆转录酶的发现，到对免疫机制的深耕，再到对教育的影响，他塑造的不仅是实验室的科学进程，更是整个生物医学发展的格局。Baltimore博士的离去使世界失去了一位伟大的科学家与开拓者，但探索未知、执着追求真理的精神将继续激励下一代科研工作者。让我们向Baltimore博士表示最深的敬意和最诚挚的怀念！


参考资料：
[1] Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975. Retrieved September 8, 2025 from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1975/summary/
[2] 2021 Lasker~Koshland Special Achievement Award in Medical Science. Retrieved September 8, 2025 from https://laskerfoundation.org/winners/fundamental-discoveries-academic-leadership-public-advocacy/
[3] David Baltimore, Nobel-Winning Molecular Biologist, Dies at 87. Retrieved September 8, 2025 from https://www.nytimes.com/2025/09/07/science/david-baltimore-dead.html


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