给分子大象插上翅膀:一位日本本科工程师的“手抖失误”,如何拿下诺贝尔质谱大奖?
2002 年 10月9日 · 液质联用仪(LC-MS)、电喷雾离子源(ESI)与 MALDI-TOF
你知道吗?
当全世界的物理学权威都在证明‘大象不可能飞上天’时,一个舍不得扔掉废料的 28 岁本科工程师因为手抖加错了一滴甘油,直接把蛋白质送上了天。
今天你在质谱室随手打一针胰酶酶切肽段,或是用 MALDI-TOF 几秒钟鉴定出一株细菌,可曾在意过“让蛋白质飞进高真空”有多反物理直觉?在 20 世纪 80 年代前,质谱仪是小分子的专利——蛋白质这种布满氢键的“分子大象”极不耐热,一旦加热汽化还没起飞就被烤成焦炭碎片。
1985 年 2 月,日本岛津制作所 28 岁的本科工程师田中耕一在测试超细钴粉辅助激光解吸时,因为手抖不小心把缓冲剂甘油倒进了昂贵的钴粉里。舍不得扔掉废料的他硬着头皮把混合物推进质谱仪打了一发紫外激光,奇迹发生了:甘油与纳米钴粉协同吸收了恐怖的激光热能,把分子量超万的溶菌酶完好无损地“托举”进了气相!
与此同时,耶鲁大学的约翰·芬恩则用强电场把蛋白质溶液吹成带电微滴,靠库仑爆炸实现了“电喷雾电离(ESI)”。2002 年 10 月 9 日,这两项给大象插上翅膀的“软电离”神技共同斩获诺贝尔化学奖,彻底开启了现代蛋白质组学纪元。