一个家庭中的诺奖故事

    
    科学史上有很多事令人感叹，这次要讲的故事与一个家庭有关。这一家人生活在德国慕尼黑，小女儿爱娃•维兰德很受宠爱，她也给家人带来了幸福和幸运。爱娃在科学史上并没有什么重大贡献，但她有个出色的哥哥，而她的父亲和丈夫居然都是诺贝尔奖得主。
    幸福的科学世家
    爱娃的父亲海因里奇•奥托•维兰德（1877~1957）1901年在慕尼黑大学获得博士学位，后来相继在慕尼黑工业学院和弗莱堡大学任教，1925年起担任慕尼黑大学化学教授直到1950年退休。维兰德早期从事有机氮化合物的研究，后来转到有机化学领域。他最重要的贡献在于他确定了胆酸和胆汁酸的化学结构式，并合理地阐释了生物体内氧化作用的机理。基于此，他荣获了1927年的诺贝尔化学奖。
    老维兰德有一个儿子和一个女儿。儿子叫特奥多尔，也是一个很出色的生物化学家，先在慕尼黑大学，在父亲的身边工作，后来担任著名的海德堡的马克斯•普朗克化学研究所的所长。女儿就是爱娃，父亲获诺贝尔奖那年她才12岁。
    使爱娃感到自豪的不仅是她有个获得诺贝尔奖的父亲和一个出色的哥哥，更主要的是她的丈夫费奥多•吕南（FeodorLynen）。吕南1911年4月6日生于慕尼黑，比爱娃大4岁。吕南的父亲是慕尼黑工业学院的教授，在家里的八个兄弟中，吕南排行老七。他于1930年考入慕尼黑大学，攻读化学专业，后来他读博士的指导老师就是大名鼎鼎的老维兰德。
    老维兰德为人和蔼可亲，对年轻聪明的吕南欣赏有加，常常叫上吕南和自己的儿子特奥多尔一起喝酒聊天。当然，聊天的内容多是与有机化学和生物化学的研究有关。就在这种轻松融洽的家庭学术氛围中，爱娃和吕南相爱并在吕南获得博士学位的1937年结婚，真是双喜临门，其乐融融。
    幸福远远不止于此。吕南在生物化学领域的成功带有某种幸运的色彩，或者说是靠灵感而得来的。吕南早期的研究和特奥多尔的研究领域相近，他的博士毕业论文题目就是《鹅膏蕈毒性物质的研究》，而特奥多尔也是靠研究“鹅膏属植物中的鬼笔毒环肽”而成名的。而使得吕南获得诺贝尔奖的研究是乙酰辅酶A的发现。
    被幸运之神眷顾的发现
    乙酰辅酶A是生物体在消化这一化学过程中一种专门的把关物质，或者说是一种只有经过它才能将食物消化的特殊物质。我们吃进肚子里的碳水化合物（淀粉、糖类等）、脂肪和大部分蛋白质分子，必须经过乙酰辅酶A的分解后才能使我们的身体获得能量。所以，乙酰辅酶A的发现对于揭示碳水化合物代谢过程中的生化机理非常重要。但这种物质究竟是什么，其化学结构是什么样的，在吕南之前是谁也不知道的。
    1950年前后，吕南的工作和李普曼发现的辅酶A密切相关。李普曼也是德国人，后来由于纳粹的排犹政策逃到了美国，因为发现辅酶A而与克雷布斯共同获得1953年的诺贝尔医学生理学奖。克雷布斯也是生于德国的犹太人，后来逃到了英国。我国著名的生物化学家周廷冲院士就是李普曼的学生。吕南和李普曼不约而同地都在寻找一种能使磺胺类药物乙酰化的热稳固因子。
    这之前的十多年里，吕南已经对用酵母使乙酸氧化进行了很深入的研究，正在寻找他称之为“活性乙酸”的前驱体，这和李普曼以及学生卡普兰研究的内容完全一致，双方暗地里的竞争异常激烈。李普曼团队的进展似乎更快，几乎就要成功。因为他们已经搞清楚，这种因子的结构肯定与维生素有关，因为维生素B1等维生素衍生物具有辅酶的功能，他们从牛肝脏中提取的这种因子物质在提纯过程中挥发出特有的硫的臭味，而断定这种因子中含有SH基，并且还猜到了这种因子中含有的维生素物质就是泛酸。对于李普曼的研究状况，吕南是很清楚的，或者说吕南很清楚，李普曼对于究竟什么是“活性乙酸”，并没有给出最终答案。
    据说，一天在岳父大人老维兰德那里喝了酒后稍带醉意的吕南回到相邻不远的家中，脑海中突然闪出一丝灵感，他喊道“肯定是硫酯！”他猛然间猜到了活性乙酸就是辅酶A的硫酯同乙酸结合而成的，就是CH3COS~CoA。第一，李普曼说过，辅酶A中含有硫；第二，辅酶A的反应液必须要加入谷胱甘肽和半胱氨酸，正是为了保持CoA的SH基的还原型；第三，SH基比OH基显示出更强的酸性，同硫结合的乙酸具有酸酐性质，肯定可以使胺和乙醇发生乙酰化反应。为了证实第三点，极度兴奋的吕南立刻从书房中找到了《拜尔斯坦化学手册》，里面清晰地记载，硫代乙酸同苯胺反应就生成乙酰苯胺。第二天清晨，吕南就奔到了实验室，很快就从酵母的煮沸提取液中直接提取到了乙酰辅酶A，假想的硫酯键就得到了证实。吕南将这个发现很快写成论文投给了德国的《现代化学杂志》，于1951年发表。
    这对于把乙酰磷酸误当成是活性乙酸苦苦思索不得其解的李普曼来说，不亚于是晴天霹雳，煮熟的已经端到餐桌的鸭子飞走了。李普曼的老师迈耶霍夫（也是德国的犹太人，曾获得1922年诺贝尔医学生理学奖）在给吕南的祝贺信中说，吕南的发现对于李普曼而言，“就是一场狂轰滥炸让人发蒙的空袭”。当然，李普曼不愧为很有胸怀的一流科学家，他邀请吕南担任主讲人，在美国专门为吕南的研究成果而召开了一次学术报告会。当得知吕南由于1951年春在巴伐利亚阿尔卑斯山滑雪时不慎骨折（吕南特别喜欢滑雪，他21岁时曾因为滑雪而有过一次腿部骨折，但恰好是这次骨折而使他免于服兵役）的消息后，立即宣布取消会议，理由是这次会议就是为吕南而举办的。吕南因为胆固醇和脂肪酸新陈代谢的机制与调控原理的研究，与他的合作者康拉德•埃米尔•布洛赫共同获得1964年的诺贝尔医学生理学奖。
    1964年年底的一天，爱娃•维兰德正在一辆公交车上，车内的收音机恰好播放慕尼黑电台编辑的当年诺贝尔奖获得者的消息。司机高兴地对乘客说，这回我们慕尼黑就又多了一位诺贝尔奖获得者了。爱娃掩饰不住内心的喜悦，自豪地说到：维兰德是我的父亲，吕南就是我的丈夫。