道格拉斯·高爾曼

美國生物化學家，他在1954年於加拿大安大略省麥克馬斯特大學理學學士畢業，1958年於威斯康辛大學取得生化系博士學位，便一直在傑克遜實驗室擔任研究工作，直至1991年退休。1998年，他被選為美國國家科學院院士。

基本介紹

• 中文名：道格拉斯·高爾曼
• 外文名：Douglas L. Coleman
• 國籍：美國
• 出生地：加拿大 斯特拉特福
• 出生日期：1931年10月6日
• 逝世日期：2014年4月16日 
• 職業：生物化學家
• 畢業院校：威斯康辛大學 
• 信仰：科學
• 主要成就：1998年當選美國科學院院士
  2005年獲得德納基金會國際獎
  2009年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎
  2010年獲得艾伯特·拉斯克醫學研究獎

人物生平

道格拉斯．高爾曼

1931年出生於加拿大安大略省，美國緬因州傑克遜實驗室榮休科學家

1954 年獲麥克馬斯特大學理學士學位

1958年獲威斯康星州大學生物化學博士學位，之後一直在在傑克遜實驗室工作

2014年4月因惡性皮膚癌去世，享年82歲

主要研究事例

高爾曼所工作的傑克遜實驗室以龐大的小鼠遺傳資源聞名於世，這個實驗室從1929年建立起就致力於發展標準化的小鼠遺傳學模型和資源，依靠向全世界科學家銷售他們自己培育的各種奇奇怪怪的小鼠獲得收入。在高爾曼入職工作前後，傑克遜實驗室的科學家們偶然間發現了兩種體型異常肥碩的黑色的小老鼠，並給他們起名字叫ob（肥胖，obesity）和db（糖尿病，diabetes）。兩種小鼠的體重可以長到普通老鼠的三倍大，有著極其肥大的脂肪儲備，並且像人類肥胖症患者一樣有各種各樣的健康問題：早夭、高血糖、糖尿病（僅db老鼠）等等。傑克遜實驗室的科學家們已經通過非常麻煩而且耗時的遺傳學手段確定了兩種脂肪異常增多的小鼠是由分別位於第6號和第4號染色體的兩個基因被突變導致的。

後來，他做了一個叫做“連體老鼠”（parabiosis）的實驗。簡單來說，就是通過外科手術，把兩隻小老鼠從肩膀到盆腔之間的皮膚連在一起，將兩者的血液循環聯通，人為製造出類似於人類連體嬰兒的現象來。

高爾曼要做的，是把一隻肥胖的db小老鼠，和一隻體型正常的普通小老鼠，做成連體。

他的連體動物實驗是為了回答一個縈繞在他腦海里的問題：ob和db小老鼠之所以肥胖，是不是因為他們的血液里缺了某種抑制肥胖的物質？這種物質可能能夠抑制食慾，所以缺乏了它的小鼠就會拚命進食把自己吃成胖子；這種物質也可能能夠加速能量消耗，所以缺乏了它的小鼠就會整日懶洋洋躺著養膘，不過無論如何，如果這個物質真的存在，那么如果把一隻正常小鼠的血液通到肥胖小鼠體內，是不是也許就可以為ob或者db小鼠減肥了？

手術看起來每次都做得乾淨漂亮，術後恢復情況也不錯，db小鼠看起來還是在到處沒完沒了的找吃的養膘，可是相連的普通小老鼠卻看起來始終沒有恢復健康，一直病怏怏的，食慾也不好。儘管科曼悉心照料，普通小老鼠還是接二連三的在術後一兩個月的時間死去，死的時候骨瘦如柴，慘不忍睹。

看起來之前的假設錯了，db小鼠不是缺了什麼抑制食慾控制肥胖的東西，否則和正常小鼠相連會讓它減肥，而不是相反。

那么會不會，其實是db小老鼠體內產生的什麼東西，讓與之相連的正常小老鼠拒絕進食，乃至餓死？

那么接下來，既然db小老鼠能夠產生這種抑制食慾的東西，那為什麼db小老鼠自身卻如此肥胖？要知道，我本來的構想是db小鼠不能產生這種抑制食慾的東西啊？

那么會不會，會不會是db小老鼠缺乏感受到這種抑制食慾的東西的能力？

甚至更進一步，會不會和我之前的想法恰恰相反，因為自身感受能力的缺乏，使得這種抑制食慾的東西在db小鼠體內含量特別特別高（比如某種未知的補償因素）？這樣就可以解釋，當db小鼠與正常小鼠血脈相連之後，非常多的這種食慾抑制物質進入正常小老鼠體內，導致了嚴重的厭食？

高爾曼提出了一個看起來很不錯的假設：動物的血液里存在一種能夠有效抑制食慾的物質，而db小鼠缺乏感受這種物質的能力，從而導致暴飲暴食和嚴重的肥胖。同時，高爾曼還猜測，也許下丘腦具備感受這種物質的能力，這也可以解釋為什麼切除下丘腦的部分腦區會帶來類似的、暴飲暴食的症狀。

好了，高爾曼先生就有了一個很有趣的假說：

db胖老鼠可能缺乏對一種食慾抑制因子的感受能力，從而導致自己毫無節制的暴飲暴食，把小小肚子吃得像個圓滾滾的枕頭。

這樣聽起來好像有點無趣：一種名字叫db的胖老鼠為什麼胖，好像和我們人類沒什麼關係啊？這時候只需要你們稍微調轉一下思維的方向就對了：高爾曼的假說，其實意味著正常的老鼠體內應該存在一種物質，這種物質能夠抑制食慾，從而將從食物中攝取的能量（進而將動物的體型）控制在合理的範圍內。在人體中也可能具有同樣的調控物質。

自然而然的，折磨完了db胖老鼠之後，高爾曼立刻開始用肥胖程度不遑多讓的ob胖老鼠做連體實驗。高爾曼開始的想法是，既然ob和db兩種胖老鼠看起來如此相像，ob老鼠和正常老鼠的連體實驗可能也會得到類似於db-正常老鼠連體的結果吧？

把ob胖老鼠和正常老鼠連體之後，ob胖老鼠慢慢的開始減肥瘦身了！它的食慾逐漸下降，甚至降低到正常老鼠的水平；像高血糖、高脂肪等等惱人的問題也似乎在慢慢消失。與此同時，正常老鼠的生活也沒有受到任何影響。

db和ob老鼠都很胖，胖的程度都相差無幾；

在db-正常老鼠的連體實驗中，正常老鼠食慾下降乃至餓死，而db老鼠肥胖依舊；

在ob-正常老鼠的連體實驗中，正常老鼠卻一切正常，反而是ob老鼠開始發奮減肥，向正常體態靠攏。

重溫一下db-正常老鼠連體實驗的發現：

在db-正常老鼠的連體實驗中，正常老鼠食慾下降乃至餓死，db老鼠肥胖依舊。這個發現暗示，正常老鼠體內可能存在一種抑制食慾、保持身材的物質，而db老鼠缺乏感知這種物質的能力（從而導致這種物質在db老鼠體內報復性的含量急劇升高），於是自暴自棄暴飲暴食乃至大腹便便。而將兩者血液連通之後，大量的食慾抑制物質通過血液循環從從db老鼠進入正常老鼠體內，導致正常老鼠食慾全無。

按照這個思維方式，如何解釋在ob-正常老鼠的連體實驗中，正常老鼠一切正常，反而是ob老鼠開始發奮減肥，向正常體態靠攏？是不是說明，正常老鼠體內具備的這種食慾抑制因子通過血液循環進入到ob老鼠體內，從而讓ob老鼠開始減肥？

繼續。這種能夠通過血液流通的、抑制食慾的物質如果當真存在，而且能讓ob胖老鼠減肥，是不是說明，ob胖老鼠本身缺乏這種物質？

根據實驗結果，高爾曼作出以下推論：

有一種未知激素會經血液帶進大腦，提示老鼠已食飽，不再進食。他相信OB老鼠痴肥的原因，是因為體內缺乏這種未知激素，因此未能控制自己的食慾。在“聯體實驗”中，由於DB老鼠的血液有太多這種未知激素，經血管傳給OB老鼠後，從而嚴重抑制OB老鼠的食慾而令它餓斃。經過反覆的實驗，高爾曼再次作出推論，DB老鼠儘管有大量抑制食慾的因子(factor)，但因DB老鼠的體內細胞受體(receptor)未能識別那些因子，故對DB老鼠沒有作用，DB老鼠因而變得越來越肥。

獲獎榮譽

1998年當選為美國國家科學院院士

2009年他與另一位科學家傑弗理·弗理德曼(Jeffrey M. Friedman)一起獲得邵逸夫生命科學及醫學獎

高爾曼和弗里德曼合影

2010年他與傑弗理·弗理德曼(Jeffrey M. Friedman)一起獲得艾伯特·拉斯克醫學研究獎

個人生活

1993年，62歲的高爾曼先生從傑克遜實驗室退休，直到這時我們都還不知道科曼先生所猜測的食慾抑制因子是否真的存在，以及它到底是什麼；儘管科學界已經有聲音開始接受和支持高爾曼先生的假說，但是直到此時高爾曼的發現還沒有得到過任何值得一提的科學獎勵。

但是千萬不要想當然的覺得我們的科曼先生是個孤獨的、憤懣的鬥士，像布魯諾、黎曼、康托那樣的寂寞天才。相反，高爾曼先生是個無比熱愛生活和家庭的完美好男人。在過去幾十年的工作里，他每天7點上班，5點半準時到家和家人一起晚餐。他和摯愛一生的夫人Beverly一起養育三個兒子，並且每年都會帶著全家去看看世界上美好的風景。62歲的他之所以準時退休關閉實驗室，也並不是被科學界逼的無處容身，而是主動選擇了更多陪伴愛人、飽覽美景的機會。

人物評價

天才的靈光一閃，在二十世紀六十和七十年代讓道格拉斯·高爾曼利用優雅簡潔的實驗，把我們引向關於我們身體的驚人奧秘。高爾曼興致勃勃的擺弄和觀察兩隻連體小老鼠的時刻，毫無疑問是茨威格所說的“人類的群星”閃耀的時刻。在那之後，我們的高爾曼先生，重新變為凡人，一個可親可敬、對生活充滿熱愛的普通人。

應該說，命運還是很厚待高爾曼先生的，不僅僅因為他的天才發現，和他的幸福家庭。在1995年，科曼退休僅僅兩年之後，美國洛克菲勒大學的傑弗瑞·弗里德曼（Jeffery Friedman）和他的同事們利用現代遺傳學手段，在艱苦漫長的八年探索後找到了科曼先生預言的這個存在在血液循環系統里的、能夠抑制食慾和控制體型的蛋白質因子，並命名為“瘦素”（leptin，源於希臘語“瘦”）。正如高爾曼先生的假說，ob老鼠在瘦素基因中存在遺傳突變，從而失去了產生瘦素、從而控制自身食慾和體重的能力。瘦素蛋白也正如科曼先生的連體實驗所揭示的，是可以在血液中流動，通過循環系統深入身體各個組織的。

隨後的短短几年內，高爾曼所預測的、db老鼠中缺乏感知食慾抑制因子的能力的假說也得到了完美的證實和解釋。千禧年製藥（Millennium Pharmaceuticals)的科學家利用表達性克隆的技術找到了瘦素的受體分子，也就是感知瘦素的蛋白質分子；而弗里德曼實驗室隨後很快令人信服的證明，db老鼠中的瘦素受體基因被突變從而喪失功能。而就像高爾曼曾經猜測過的那樣，瘦素受體蛋白高度集中在動物的下丘腦區域。