蘭迪·謝克曼（加利福尼亞大學(xué)伯克利分校教授）

蘭迪·謝克曼（Randy W.Schekman，1948年12月30日- ），男，生于美國明尼蘇達(dá)州圣保羅市，先后就讀于加州大學(xué)洛杉磯分校和斯坦福大學(xué)，1974年獲得博士學(xué)位。導(dǎo)師是著名的阿瑟·科恩伯格教授（1959年獲得諾貝爾獎）。1976年，謝克曼任職于加利福尼亞大學(xué)伯克利分校，他是該大學(xué)分子和細(xì)胞生物學(xué)系教授，并兼任霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員。曾任《美國國家科學(xué)院院刊》主編。1992年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。2002年與詹姆斯·羅思曼因?qū)?xì)胞膜傳輸?shù)难芯揩@拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎。2013獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

早年經(jīng)歷

謝克曼出生在明尼蘇達(dá)州圣保羅，是福特車推銷員薩姆·謝克曼和老師南希的孩子。他于1971年在洛杉磯加州大學(xué)獲得分子科學(xué)學(xué)士學(xué)位。期間他作為交換生在蘇格蘭愛丁堡大學(xué)度過了第三學(xué)年。1975年他因?yàn)閷NA復(fù)制的研究在斯坦福大學(xué)獲博士學(xué)位。

研究經(jīng)歷

謝克曼自1991年以來一直是霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員。在伯克利加州大學(xué)謝克曼實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了關(guān)于真核細(xì)胞中關(guān)于膜組件和囊泡運(yùn)輸過程的分子描述的實(shí)驗(yàn)。在此之前，他是該校生物化學(xué)系的一名教師。

謝克曼的研究主要是基于酵母菌。在加利福尼亞大學(xué)圣地牙哥分校做博士后研究時，導(dǎo)師本來研究的是哺乳動物細(xì)胞膜，但謝克曼考慮到酵母菌更易培植，便轉(zhuǎn)而研究酵母。酵母菌與人類細(xì)胞差別較大，他的研究資助申請最初被駁回，但他堅持下來得到成功。

2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者蘭迪·謝克曼是細(xì)胞囊泡運(yùn)輸與調(diào)節(jié)機(jī)制的發(fā)現(xiàn)者。這個研究成果通俗地講，是他與他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了每個小細(xì)胞中的囊泡像船隊一樣運(yùn)送貨物到精確的目的地的一種作用方式，此發(fā)現(xiàn)對大腦的溝通方式和激素的釋放以及免疫系統(tǒng)部分現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。

2019年8月22日，參加世界頂尖科學(xué)家三亞論壇暨三亞市院士聯(lián)合會成立大會舉行開幕式，針對相關(guān)重大科學(xué)思想進(jìn)行了探討。

2019年3月12日廣藥集團(tuán)聘請諾獎得主、美國國家科學(xué)院院士謝克曼擔(dān)任首席科學(xué)家

2022年11月6日，參加第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇開幕式暨首屆世界頂尖科學(xué)家協(xié)會獎頒獎典禮。

獲得諾獎

蘭迪·謝克曼與斯坦福大學(xué)詹姆斯·E·羅斯曼，以及在斯坦福大學(xué)任職的德國科學(xué)家托馬斯·聚德霍夫共同獲得了2013年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中囊泡像船隊一樣運(yùn)送貨物至精確目的地的作用方式，這對大腦溝通方式、激素釋放和部分免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。

蘭迪·謝克曼發(fā)現(xiàn)了酵母菌中調(diào)節(jié)細(xì)胞囊泡運(yùn)輸機(jī)制的基因，揭示三個基因的突變導(dǎo)致了“類似于糟糕的公共交通系統(tǒng)的狀況”。

獲獎過程

2013年10月7號17時30分（北京時間），揭曉2013年年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的發(fā)布會按慣例在卡羅琳醫(yī)學(xué)院“諾貝爾大廳”舉行。諾貝爾獎評選委員會秘書長戈蘭·漢松宣布了獲獎?wù)呙麊魏瞳@獎原因。

諾貝爾獎評選委員會在聲明中說，這三位科學(xué)家的研究成果解答了細(xì)胞如何組織其內(nèi)部最重要的運(yùn)輸系統(tǒng)之一——囊泡傳輸系統(tǒng)的奧秘。謝克曼發(fā)現(xiàn)了能控制細(xì)胞傳輸系統(tǒng)不同方面的三類基因，從基因?qū)用嫔蠟榱私饧?xì)胞中囊泡運(yùn)輸?shù)膰?yán)格管理機(jī)制提供了新線索；羅思曼20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)復(fù)合物，可令囊泡基座與其目標(biāo)細(xì)胞膜融合；基于前兩位美國科學(xué)家的研究，祖德霍夫發(fā)現(xiàn)并解釋了囊泡如何在指令下精確地釋放出內(nèi)部物質(zhì)。

諾貝爾獎評選委員會說，三位獲獎?wù)叩难芯砍晒沂玖思?xì)胞如何在準(zhǔn)確的時間將其內(nèi)部物質(zhì)傳輸至準(zhǔn)確的位置，揭示出細(xì)胞生理學(xué)的一個基本過程。

2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獎金共800萬瑞典克朗（約合120萬美元），獲獎的三位科學(xué)家將平分獎金。本報綜合消息。

社會評價

簡英奇·亨特

“這些美妙的發(fā)現(xiàn)對了解人體非常重要，同時對神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病和免疫失調(diào)等各器官疾病的研究有顯著意義?！比鸬淇_琳研究所臨床腫瘤學(xué)教授簡英奇·亨特在一個新聞發(fā)布會上如是說。

貝爾·維克尼　

新罕布什爾州達(dá)特茅斯大學(xué)分子生物學(xué)家貝爾·維克尼認(rèn)為，這份獎“早就應(yīng)該來了”。他稱，該獎“反映了一個分子生物學(xué)的根本難題，而這些科學(xué)家以三種非常不同的方式加以解決?！?/p>

宣戰(zhàn)

2013年12月9日，謝克曼投書英國《衛(wèi)報》，批評學(xué)界三大權(quán)威期刊—《自然 （期刊）》、《細(xì)胞 （期刊）》、《科學(xué) （期刊）》的作為“正在摧毀科學(xué)”，并宣布自己的實(shí)驗(yàn)室將“永不投稿”至上述期刊。

來華講學(xué)

【“大學(xué)堂”頂尖學(xué)者講學(xué)計劃】著名生物學(xué)家蘭迪·謝克曼教授訪問北京大學(xué)并作學(xué)術(shù)演講

5月17日，應(yīng)北京大學(xué)“大學(xué)堂”頂尖學(xué)者講學(xué)計劃的邀請，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者、伯克利加州大學(xué)教授、美國國家科學(xué)院院士蘭迪·謝克曼教授到訪北京大學(xué)，并進(jìn)行了為期兩天的學(xué)術(shù)交流。謝克曼教授于2013年因其對細(xì)胞囊泡運(yùn)輸機(jī)制的開創(chuàng)性研究而榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。此次來到北京大學(xué)講學(xué)，除了進(jìn)行兩場公開講座外，謝克曼教授還訪問了北京大學(xué)生物動態(tài)光學(xué)成像中心、生命科學(xué)學(xué)院、分子醫(yī)學(xué)研究所的多個實(shí)驗(yàn)室，并與部分北大青年教師和學(xué)子進(jìn)行了座談。本次活動由國際合作部與分子醫(yī)學(xué)研究所承辦，光華教育基金會提供資助。

5月17日上午，北京大學(xué)在英杰交流中心第二會議室舉行蘭迪·謝克曼教授“大學(xué)堂”學(xué)者授予儀式，以表彰其在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。儀式由北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所程和平院士主持，副校長李巖松致辭。李巖松首先介紹了謝克曼教授在學(xué)術(shù)上所取得的成就和榮譽(yù)，并重點(diǎn)介紹了謝克曼教授長期以來在鼓勵青年學(xué)子從事學(xué)術(shù)研究方面所付出的不懈努力。他表示，謝克曼教授對科學(xué)的執(zhí)著鼓舞了許多青年學(xué)子在科研道路上堅定信念，而作為一所以研究為導(dǎo)向的大學(xué)，北京大學(xué)也一直致力于培養(yǎng)學(xué)生們的科學(xué)精神。不僅學(xué)校為他們提供最好的研究資源和條件，同時教師們也總是鼓勵學(xué)生要敢于勇往直前和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。李巖松預(yù)祝謝克曼教授北大講學(xué)活動圓滿成功。

致辭結(jié)束后，李巖松向謝克曼教授頒發(fā)了“大學(xué)堂”頂尖學(xué)者銅牌和證書。北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授李沉簡和分子醫(yī)學(xué)研究所所長肖瑞平也分別向謝克曼教授贈送了紀(jì)念品。

謝克曼教授在致辭中談到，政府官員應(yīng)當(dāng)了解基礎(chǔ)科學(xué)的含義及其對社會發(fā)展的重要性。他回顧了美國1940年由當(dāng)時的政府科學(xué)顧問起草的一篇文章，該文章認(rèn)為大學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)研究是政府投資的主要目標(biāo)，受政府資助的研究人員在進(jìn)行科研工作時應(yīng)當(dāng)堅持以對科學(xué)的熱愛和好奇作為動力，而不應(yīng)受政府的控制。但如今科學(xué)研究不可避免地受到來自政府官員的壓力，并且這種現(xiàn)象在美國日益普遍，謝克曼教授對此表示憂慮。在談到關(guān)于科學(xué)研究論文水平的評價問題時，謝克曼教授對衡量期刊論文水平的“影響因子”進(jìn)行了批判。他認(rèn)為這些核心期刊所謂的專業(yè)編輯并未真正理解偉大的科學(xué)研究是由什么構(gòu)成的，但他們卻掌握著一篇論文是否可以發(fā)表的權(quán)力。謝克曼教授表示，希望更多的決策者能認(rèn)識到這一問題，并扭轉(zhuǎn)以“影響因子”衡量論文水平的現(xiàn)狀。

17日下午，謝克曼教授以“生命的物流：細(xì)胞是如何包裝和運(yùn)送蛋白的”為題，在英杰交流中心陽光廳進(jìn)行了首場演講。分子醫(yī)學(xué)研究所研究員陳曉偉擔(dān)任主持，現(xiàn)場座無虛席。在演講中，蘭迪·謝克曼首先分享了與細(xì)胞生物學(xué)結(jié)緣的經(jīng)歷，講解了對真核細(xì)胞內(nèi)膜組件和囊泡運(yùn)輸調(diào)節(jié)分子解析的過程。最后，謝克曼教授與聽眾討論了科研水平衡量標(biāo)準(zhǔn)、激勵制度以及學(xué)者價值體系中需要改革等問題。

蘭迪·謝克曼的科學(xué)夢被其10歲時得到的一臺玩具顯微鏡所點(diǎn)燃，顯微鏡下的世界激發(fā)了蘭迪·謝克曼對生命過程的興趣和探索激情。進(jìn)入大學(xué)以后，蘭迪·謝克曼對DNA的復(fù)制產(chǎn)生了濃厚的興趣，在諾貝爾獎得主Arthur Kornberg的實(shí)驗(yàn)室參與研究DNA復(fù)制的機(jī)制，并獲得博士學(xué)位。謝克曼談道，在這期間有兩項(xiàng)工作對自己產(chǎn)生了重要影響，分別是1967年Mehran Coulian發(fā)表了其合成了具有感染性DNA產(chǎn)物的工作，以及兩年后發(fā)現(xiàn)的DNA聚合酶在細(xì)菌里主要參與的并不是DNA的復(fù)制而是DNA的修復(fù)。謝克曼從中得到了重要的啟發(fā)：生化方法對于研究一種酶的作用機(jī)制非常有力，但是要明確這種酶在生物里有什么生理作用還需要遺傳學(xué)的幫助。

完成博士課題后，謝克曼希望將自己研究生期間所學(xué)到的知識以及所用到的思維邏輯應(yīng)用到另一個領(lǐng)域，比如細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是如何組裝的。謝克曼介紹了喬治·帕拉得（1974年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎得主）的天才型工作。這位諾貝爾獎得主在獲獎演講時回顧了剖析這個分泌通路的歷程，這讓正處于博士后階段的謝克曼意識到，人們對于參與這個極其復(fù)雜的過程中的分子一無所知。于是1976年在加州伯克利大學(xué)有了自己的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室后，謝克曼開始研究這個復(fù)雜過程的分子機(jī)制。

謝克曼通過用溫度敏感型菌株在高溫致死的基因中尋找可能與囊泡組裝和運(yùn)輸相關(guān)的基因的策略篩選出了一系列參與分泌不同階段的基因。SEC1是其篩選出的第一個基因。在隨后的研究中，謝克曼又篩選出了很多與囊泡運(yùn)輸相關(guān)的基因，但同時他也意識到至此對分泌最開始階段即蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)階段的通道還一無所知。謝克曼使用了一種策略去發(fā)現(xiàn)通道分子并發(fā)現(xiàn)了SEC61——從酵母到哺乳動物高度保守的位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上最主要的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)體。

在1990年左右，謝克曼將自己所有的結(jié)果組合在一起，基本繪制出了在酵母中分泌囊泡運(yùn)輸中所需要的分子，然而這些分子具體的作用是什么卻還不得而知。謝克曼意識到這時應(yīng)該把生化手段應(yīng)用進(jìn)來了，即將細(xì)胞破裂，將細(xì)胞膜和胞漿分離開來，看看在試管里之前發(fā)現(xiàn)的分子可以發(fā)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)。將遺傳學(xué)和生物化學(xué)結(jié)合起來的先驅(qū)為加州理工學(xué)院的微生物遺傳學(xué)家Robert Edgar以及他的博士后William Wood，解析噬菌體的組裝過程使得謝克曼確信可以用生化的方法在體外再現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)，由此可以剖析一個復(fù)雜生物過程的每一步反應(yīng)。隨后，謝克曼解答了通過遺傳學(xué)方法篩出的一系列sec基因在囊泡運(yùn)輸不同階段包括囊泡從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽、融合至高爾基體等不同過程中發(fā)揮的作用。COPII是謝克曼對他所發(fā)現(xiàn)的包裹在ER出芽囊泡外衣殼的命名。謝克曼指出，這些基因高度保守并在哺乳動物中都有同源基因，同時還在人類中發(fā)現(xiàn)了這些基因突變引起的疾病。

最后，謝克曼談了所謂的三大精英學(xué)術(shù)期刊對于科學(xué)研究的扭曲影響。他認(rèn)為這三大學(xué)術(shù)期刊鼓勵科研人員走捷徑，研究華而不實(shí)的東西，而不是對人類和社會真正有用的東西。同時謝克曼也抨擊了評價期刊水平的影響因子，指出引用多少并不能真正反映論文的質(zhì)量，有時候引用多僅僅是因?yàn)槲芯浚踔劣锌赡苁清e的。

在報告結(jié)尾，謝克曼介紹了自己所創(chuàng)期刊eLife的創(chuàng)刊愿景——支持年輕科學(xué)家、免費(fèi)閱讀、一線科學(xué)家審稿、不追求影響因子等。他呼吁期刊雜志、學(xué)者、行政機(jī)構(gòu)、基金不要被影響因子所困。

5月18日，蘭迪·謝克曼教授的第二場講座在北京大學(xué)金光生命科學(xué)大樓101報告廳舉行，肖瑞平主持。講座中，謝克曼以“蛋白和RNA在哺乳動物中的非常規(guī)分泌”為題與北大師生分享了近期（2013年獲諾貝爾獎之后）在兩種不用的非常規(guī)分泌研究中取得的進(jìn)展以及研究經(jīng)歷。第一項(xiàng)為研究經(jīng)典的COPII衣殼如何適應(yīng)一些較為特殊的蛋白分泌如非常大的前膠原蛋白；第二項(xiàng)是對外排體（exosome）介導(dǎo)的miRNA分泌的研究。

1、哺乳動物中蛋白的非常規(guī)分泌

謝克曼首先講解了COPII的構(gòu)造及原理，并提出雖然前膠原蛋白的分泌可能也依賴COPII，但是卻不知道COPII是如何調(diào)整來與如此巨大的貨物匹配。接著他介紹自己的一位同事在研究泛素化酶GUL3時發(fā)現(xiàn)Hela細(xì)胞中過表達(dá)接頭蛋白KLHL12時，SEC31的泛素化會大大增加，同時會在細(xì)胞內(nèi)積累巨大的COPII囊泡，并且通過免疫熒光發(fā)現(xiàn)KLHL12和COPII囊泡共定位。于是，謝克曼猜測可能是KLHL12參與的SEC31泛素化介導(dǎo)了COPII囊泡匹配巨大的前膠原蛋白。謝克曼實(shí)驗(yàn)室通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SEC31、KLHL12和前膠原蛋白這三者確實(shí)有共定位。于此同時，他們也對這些共定位的位置做了電鏡連續(xù)切片，驗(yàn)證了這確實(shí)是與其它細(xì)胞器完全分離的、有衣殼蛋白包裹的、微米級別的大囊泡。

謝克曼指出，雖然發(fā)現(xiàn)了KLHL12泛素化SEC31可以形成巨大的COPII囊泡介導(dǎo)前膠原蛋白的分泌，但是還是未能揭示泛素化的SEC31形成巨大囊泡的分子機(jī)制，他們將繼續(xù)探索這一問題。

2、哺乳動物中RNA的非常規(guī)分泌

一直以來，外排體在高等生物中非常常見，但是對于它的功能、包裝的機(jī)制所知甚少。為了更好地研究外排體，謝克曼介紹了他們實(shí)驗(yàn)室發(fā)展出的三步法純化外排體并證實(shí)了其有效性。

接著，謝克曼實(shí)驗(yàn)室分別對HEK293細(xì)胞和該細(xì)胞分泌的外排體中的小RNA進(jìn)行了測序，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)小RNA同時存在于外排體和細(xì)胞內(nèi)，且一般在細(xì)胞內(nèi)含量會更多，但是有少數(shù)miRNA在外排體中富集，尤其是miRNA223和miRNA144。由此，他們猜測外排體在包裹RNA的過程中應(yīng)該發(fā)生了分選的事件，有可能是RNA結(jié)合蛋白參與了這個分選過程。以往對外排體生成機(jī)制的研究往往會在細(xì)胞里去操作一些基因的表達(dá)，然而，在細(xì)胞里會發(fā)生非常多的生物過程，往往很難確定一個基因?qū)τ谕馀朋w生成是直接的還是非直接的影響。于是謝克曼實(shí)驗(yàn)室又發(fā)展出在試管中生成外排體的實(shí)驗(yàn)體系。謝克曼實(shí)驗(yàn)室對三步法純化的細(xì)胞分泌的外排體以及在試管中生成的外排體做了YBX-1的WB免疫印跡實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了YBX1確實(shí)存在于在外排體中，并介紹了miRNA是如何被選擇包裝進(jìn)外排體的問題。

最后，謝克曼再次呼吁不要被影響因子所困，科學(xué)各界應(yīng)該冷靜鼓勵研究一些真正有意義的科學(xué)問題。

個人觀點(diǎn)

對轉(zhuǎn)基因食品的負(fù)面態(tài)度是對技術(shù)的無端恐懼，是毫無根據(jù)的恐懼。

研究項(xiàng)目

身為全世界最頂尖的科學(xué)家之一、2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主蘭迪·謝克曼（Randy Schekman）在69歲時，啟動了他職業(yè)生涯新一場冒險，去領(lǐng)導(dǎo)一個全球性的帕金森病研究項(xiàng)目。這次古稀之年的“重新出發(fā)”，很大程度上源于一個很私人的因素——于上海舉行的“世界頂尖科學(xué)家論壇”上，謝克曼說，他的夫人生前患有帕金森病，于2年前去世。那時之后，謝克曼接到了一個領(lǐng)導(dǎo)該研究的邀請，他同意了。

對于帕金森病、阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病，醫(yī)學(xué)依然無能為力。

謝克曼說，這類疾病的病理學(xué)因素，“我們依然知之甚少”。過去幾十年，科學(xué)界一直把帕金森病理解為一種單因素導(dǎo)致的疾病，并希望能發(fā)明出單一的特效藥來治療它。但這樣的嘗試無一成功。

2022年11月6日消息，蘭迪·謝克曼透露帕金森病研究取得重大進(jìn)展，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種生物標(biāo)志物，將有望通過驗(yàn)血或腦脊髓液測試，開展早期診斷。