諾貝爾化學獎得主克比爾卡(Brian Kobilka)為麵包店之子,年輕時志願是成為醫師,在醫院加護病房的經驗,深刻體會拯救病人的用藥實務,逐漸轉向基礎研究,他破解人體主要通訊系統的世紀謎團,揭開G蛋白偶聯受體(GPCRs)運作機制,為新藥開發奠定重要基礎,57歲時獲得諾貝爾化學獎桂冠。
諾貝爾化學獎得主、史丹佛大學分子和細胞生理學教授克比爾卡接受《風傳媒》專訪時指出,人生中影響最大的人是父親。他欣賞父親的管理哲學,「了解每個人的優點與限制,幫助他們發揮所長,樂在工作;慈悲為懷,不輕易裁員。把父親的管理哲學運用於實驗室,受益良多。」
克比爾卡應「台灣橋梁計畫」邀請訪台,4月21日於清華大學以「藥物開發新時代」發表專題演講。「台灣橋梁計畫」由中研院、台灣大學、清華大學等多所學研機構,與世界和平基金會(International Peace Foundation)共同推動,促進台灣與全球頂尖學者的深度交流。
克比爾卡研究揭開世紀謎團,為新藥開發奠定基礎
咖啡是許多人日常生活中不可或缺的飲料,人們聞到咖啡香味,主要透過細胞的感測器。19世紀末期,科學家發現腎上腺素可以使心跳加速、血壓升高、瞳孔舒張,當時認為細胞具有某種受體(receptor),可以感知一些化學物質,但這些受體如何運作,一直是個謎。
克比爾卡與Robert J. Lefkowitz的研究揭開這項謎團,他們發現G蛋白偶聯受體(G protein-coupled receptors, GPCRs)的運作機制,GPCRs負責身體對荷爾蒙與神經傳導物質的反應,是細胞負責感測的主角,這項發現為新藥開發奠定重要基礎,目前將近一半藥物透過GPCRs機制發揮作用。克比爾卡與Robert J. Lefkowitz於2012年共同獲頒諾貝爾化學獎。

年輕時志願當醫師,後來投入基礎科學研究
現年71歲的克比爾卡年輕時志願是成為醫師,後來走上科學研究之路,成為醫師科學家,並贏得諾貝爾化學獎,相當傳奇。他接受《風傳媒》專訪時,分享學思歷程,人生中影響最大的人,以及對世界面臨最大挑戰等議題的洞見。
克比爾卡出生於美國明尼蘇達州一個人口約7000人的小鎮(Little Falls),這也是美國知名飛行員林白(Charles Lindbergh)的童年故鄉,林白為史上首位成功完成單人不著陸飛行橫跨大西洋的探險家。
為何投入生物化學領域?克比爾卡說,自己從小對科學很有興趣,大學時主修生物和化學,未來想成為醫師。他從明尼蘇達大學畢業後,赴耶魯大學讀醫學院,擔任住院醫師時,他對加護病房醫學很感興趣,因為拯救病人牽涉許多用藥實務。當時,他的志願是日後成為心臟科醫師。

為何從醫師變成科學家?加入Lefkowitz實驗室成轉折點
從醫師變成科學家,其中經過什麼樣的轉折?克比爾卡就讀耶魯醫學院是由公共衛生服務團提供獎學金,該獎學金要求完成住院醫師訓練後,在醫療資源匱乏社區服務3年。他指出,這是一個3年計畫,分別是1年半擔任臨床醫師,另外1年半在實驗室做研究,他選擇赴杜克大學Lefkowitz實驗室做研究。
克比爾卡加入杜克大學Lefkowitz實驗室,參與一項令人興奮的計畫,複製第一個G蛋白偶聯受體 (GPCR)。他們成功地複製GPCR,這項計畫引發他高度興趣,想要多學一些,想要多了解GPCR的運作,以及其三維結構的樣態。他說,大約是在1986年,在Lefkowitz實驗室做博士後研究員時,決定繼續做這個主題的研究。
當時,他的兩個孩子年紀很小,他考量自己無法因應住院醫師隨時必須待命,於是以實驗室研究為優先選項。如此,他可以有較多時間在家陪伴孩子。等到他完成複製第一個GPCR計畫,他發現有許多項目值得探索,他知道自己無法擔任臨床醫師輪值。於是,他決定放棄繼續心臟科醫師的臨床訓練。
克比爾卡擔任住院醫師時,在醫院加護病房的經驗,他發現一針腎上腺素可以影響病人的生與死,使他對腎上腺素激導性受體非常感興趣,想從腎上腺素基礎結構細節,研究其力量的來源。

太太攻讀醫學院,克比爾卡在急診室輪職補貼家用
克比爾卡非常照顧家庭,體貼太太田東山(Tong Sun Thian)。他後來在史丹佛大學醫學院取得教職並展開一系列研究,他們全家搬到加州,當時他的太太攻讀史丹佛大學醫學院。由於加州房貸費用增加3倍,他必須賺取較多薪水,於是到附近醫院急診室輪值,這項急診室輪職工作一直持續到太太醫學院畢業。
克比爾卡從醫師變成科學家,是一個逐漸轉變的過程。大約在1998年,他必須做一個選擇,究竟是繼續從事更多臨床醫師工作,以維持臨床醫師的經驗,或者停止看診。當時,他決定停止看診。他表示,「這不是突然的決定,而是一個逐漸轉變的過程。」
欣賞父親管理哲學 克比爾卡:善待員工,不輕易裁員
一路走來,人生中影響最大的人?克比爾卡表示,父親對他影響最大,他把父親經營麵包店的哲學運用到實驗室的管理。父親的麵包店非常忙碌,幾乎是24小時運轉,除了周日是12小時。他欣賞父親的管理哲學,「用心對待員工,慈悲為懷,即使有員工表現不是特別好,他總是給員工機會,不輕易裁員。」
克比爾卡的父親經營一家麵包店,聘用多名員工,每天把新鮮麵包、糕點、蛋糕和餅乾送到各大超市、餐廳和學校。克比爾卡印象中,父親是一個能幹的老闆,確保每天生產的糕餅、麵包達到最好的品質;父親對員工很好,了解每個人的優點和限制;父親熟悉每個人工作內容,萬一有人臨時請假,父親必須上場。
克比爾卡把父親的管理哲學運用到實驗室,「了解博士後研究員和學生們的優缺點,讓他們發揮所長,樂在工作。」他了解實驗室內每個人的工作內容,萬一有人請假或辭職,他能夠馬上接手。同樣地,在管理上,他盡量給予研究人員機會,不輕易開除任何人。他說,「在管理上,我們需要與不同專長的人一起合作。」

如何面對失敗挫折?克比爾卡:從失敗中學習,愈挫愈勇
在實驗室裡進行的實驗,經常遭遇失敗。克比爾卡在史丹佛大學進行的研究,自1990年進行至2007年才有突破性進展,為何花這麼長時間?他在回答清華大學同學提問時表示,「經歷失敗的過程,代表你做了嘗試,但失敗了,你要找出為何失敗,從失敗中學習,然後往前進。在這17年中,我經歷多次失敗,但同時對蛋白質增加更多認識。」
他指出,「我們有了足夠的蛋白質,開始進行生理實驗,我們學習到這些受體的運作,以及為何難以取得結晶,學習到它們具有高度動態。因此,我們找尋藥物以降低其彈性,並設計蛋白質工程方法以降低其彈性。這些有助於我們日後達到成功。這一切有關分子的學習,對這個蛋白質的行為有逐步的新發現,令人興奮。」
經歷多次失敗的挫折中,曾經想要放棄嗎?克比爾卡說,「自己從失敗中學習很多,每一次失敗,都是學習的機會,從來沒有想要放棄。」
科學研究充滿挑戰與競爭。英國劍橋醫學研究委員會(MRC)分子生物學實驗室是諾貝爾獎得主大本營,許多研究人員待在實驗室的時間超長,以諾貝爾獎化學獎得主Fred Sanger為例,一人獲得二次諾貝爾獎,他待在實驗室工作時間仍然超長。諾貝爾化學獎得主溫特(Sir Gregory Winter)回憶,有一天,看到Fred Sanger接近午夜離開實驗室,由於兩人共用實驗室的儀器,他心想,隔天早一點到實驗室。隔天,他早上6時走進實驗室,沒想到,Fred Sanger正好走出來,笑著對他說,「現在有點晚了,不是嗎?」

熱愛科學研究但以家庭為重,儘量撥時間陪伴孩子
不同科學家,有不同的工作風格。克比爾卡熱愛科學研究,同時是個好父親。早期孩子還小,他待在實驗室的時間,不會超過10小時,儘量撥出時間在家陪伴孩子。尤其,有一段時間,太太在史丹佛大學醫學院進修,為全職學生,主要由他負責照顧孩子。
實驗室的研究工作通常不輕鬆,而且充滿競爭性,如何兼顧工作與家庭?克比爾卡說,有些時候,實驗室的工作必須24小時,他通常與博士後研究人員共同輪值,每人輪值12小時,不過,他還是以家庭為重。
世界面臨最大挑戰?克比爾卡:針對氣候變遷應做更多努力
世界面臨的最大挑戰為何?克比爾卡直言,「氣候變遷。」他指出,「目前的問題在於不同國家有不同政治派別,美國在現任總統治理下,表現不理想。對於因應氣候變遷,應該做更多努力。美國目前沒有支持大量氣候變遷與永續議題等研究,希望其他國家多多努力補上空缺,直到我們有新的政府。」
川普政府對科學採取敵對態度,是否衝擊美國科學研究實力?對此,克比爾卡表示,「川普政府對美國的科學研究造成許多破壞,年輕科學家受到衝擊最大,他們無法取得研究經費補助。許多科學家的研究經費被刪減或大砍,他們被迫離職。不幸地,這會造成永久的破壞,這些科學家如今紛紛離開研究單位,未來恐怕要花很長的時間來恢復。」

對年輕科學人的建議?克比爾卡:找出挑戰性問題,努力尋求解答
在這個艱難大環境之下,對於有志從事科學的年輕人的建議?克比爾卡說,「這是個困難的問題,年輕人如果真的對科學研究有興趣,那就好好研究,找出具挑戰性的問題,努力尋求解答。」
想到史丹佛大學實驗室做博士後研究的年輕人,必須具備那些條件?克比爾卡提到,每天大約收到2~3封申請信,他希望這些年輕人喜歡他目前的研究,同時表明自己如果來到實驗室,想要做那些研究;更重要的是,找出未解的問題,而且設法找出答案。
忙碌的教學與研究工作之餘,克比爾卡喜愛騎自行車。他熱愛騎自行車源自年輕時騎單車壯遊,當時他14歲,與好友一起騎單車到黃石公園二周,來回約1400英哩,每天平均騎100英哩,晚上睡在學校、教堂或民宅,也曾經睡在監獄裡。2005年,他曾和兒子一同在法國參加環法自行車賽,一次美好的經驗。
克比爾卡年輕時志願是擔任醫師,後來投入基礎科學,成為醫師科學家,揭開G蛋白偶聯受體(GPCRs)運作機制的世紀謎團,為新藥開發奠定重要基礎,並摘下諾貝爾獎桂冠。他沒有選擇醫師路線,反而投入困難的基礎科學研究,在平凡中開創一條不凡的路,拯救更多的生命。
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