弗兰克·麦克法兰·伯内特

弗兰克·麦克法兰·伯内特 弗兰克?麦克法兰?伯内特 遗传HEREDITAS(Beijing)28(10):1199-1200,2006al~l-面人物 弗兰克?麦克法兰?伯内特 任本命 (西安文理学院生物系,西安710061) (DocUmentofB~logy,’anCollegeofA~sandScience,’an710061,China) 弗兰克?麦克法兰?伯内特(SirFraJ1kMacFarlaJ1e Bumet)于1899年9月3日生于澳大利亚维多利亚州东部 的特拉拉尔根镇,父亲是镇上殖民银行分行经理.他和他 的父母及6个兄弟姐妹在该镇共同生活,1O岁时,全家迁 往维多利亚卅I西部的塔朗. 伯内特在维多利亚卅I立学校毕业后进入吉朗学院生 物和医学系,后来又到墨尔本大学奥尔蒙得学院继续学习, 1922年获医学学士和理学学士学位,1924年获博士学位. 他在皇家墨尔本医院完成病理学高级实习后,于1926年 获得一笔拜特奖学金前往伦敦里斯特预防医学研究所当 访问学者,内容是研究噬菌体,由于他在细菌学方面的出 色工作,1928年获伦敦大学博士学位.回国后,他以细菌 学家的身份在墨尔本的沃尔特一伊莱扎?霍尔医学研究所 工作了几年,在那里他继续研究噬菌体并在这一领域做出 卓越贡献.他设计了一种噬菌体的分类系统,并阐述了这 些病毒在细菌细胞内复制的过程. 1932年,伯内特在伦敦国立医学研究所获得职位, 这时他的兴趣由噬菌体转向动物病毒,并成为他以后25 年科学研究生涯的主题. 1934年,伯内特回国后仍然在沃尔特一伊莱扎?霍尔 医学研究所工作,直到1965年.他起初任该所副所长, 1944年起担任所长.他自担任所长以后,决定将该所的研 究方向和研究项目都集中到病毒学上,从此该所成为举世 闻名的病毒学研究中心,吸引了来自欧洲,美洲的许多着 名科学家. 1949年,伯内特提出获得性免疫耐受性的概念,引 起学术界的重视.1951年他被授封爵士爵位.1953年,伯 内特的研究兴趣发生改变,转移到了对免疫系统的研究, 并在此基础上提出抗体产生的克隆选择理论.这个理论为 免疫系统的自我识别以及抵抗无数外来抗原的能力提供 了解释.1960年,伯内特因获得性免疫耐受性理论的创立 与梅达沃爵士(SirPeterMedaw~,1915—1987)同获诺贝尔 生理学或医学奖. 1965年,伯内特从沃尔特一伊莱扎?霍尔医学研究 所退休.退休以后仍然积极从事于撰写文章,着书立说. 涉及的内容也极其广泛,从专业水平很高的关于他在病 毒学和免疫学方面研究的综述,到关于癌症,老化和人 弗兰克?麦克法兰?伯内特 (FrankMacFaflaneBurner,1899年一) 体生物学方面的科学普及知识.从1965年起,他担任澳大 利亚科学院院长职务直至1978年. 伯内特于1928年与艾迪丝?琳达?德鲁斯 (EditllLindaDmce)结婚,他们生有一个儿子艾恩(IaJ1)和两 个女儿——伊丽莎白(E1izabetl1)和德波拉(Debor~). 伯内特一生在国内外获得过很多荣誉和勋章,其中 如英国皇家学会勋章,伦敦药剂师协会盖仑勋章,美国纽 约大学奖章,加拿大蒙特利尔大学银质奖章,澳大利亚爵 士勋章等.伯内特极度爱国,他获得了国内外同僚们的敬 重,他曾经拒绝了诸如享有盛名的哈佛大学提供给他的职 位,为的只是要在澳大利亚培养一批具有世界水平的高科 技人才. 1985年8月31日伯内特在澳大利亚的墨尔本逝世, 终年86岁. 伯内特一生的着述甚多.从2O世纪3O年代至8O年 代中期,他出版的论着不下3O种.早年发的《鸡胚在病 毒研究中的应用》(1936)和《应用鸡胚培养病毒和立克次 氏体》(1946)成为病毒学工作者的重要参考书.1959年发 表的《获得性免疫的克隆选择理论》详述他自认为一生中 最重大的科学贡献.《自身免疫与自身免疫病》(1972)为人 类自身免疫的研究奠定了基础. 120028卷 伯内特是上世纪澳大利亚成就非凡的科学家,他研 究的领域十分广泛,涉及到细菌学,遗传学,免疫学和病 毒学诸多方面.他以在流行性感冒病毒方面的研究和有关 获得性免疫耐受性以及抗体产生的克隆选择理论而闻名 于世.从遗传学角度看,他的主要成就在细菌遗传学,病 毒遗传学和免疫遗传学等方面,这些都属于遗传学的交叉 学科或分支学科. 1923年伯内特最初,在沃尔特一伊莱扎?霍尔研究所 工作时,研究的内容就是关于伤寒菌的凝集反应,1927年 在英国留学时的哲学博士论文也是关于细菌方面的.他后 来从事噬菌体研究,噬菌体是细菌病毒,所以实际上他是 把细菌学与病毒学研究紧密地结合在一起的.从1934年 起,他的研究方向转为动物病毒.1935年他分离出流感病 毒毒株,随后他对流感病毒的血清学变异以及澳大利亚猪 流感病毒方面又做了大量工作.他在流感病毒毒性变异及 其突变率的预测方面发表了许多论文. 1946年,伯内特与伯维里奇(w?I?Beveridge)合作, 设计了一项技术在鸡胚尿囊绒毛膜上培养病毒,并发明了 一 种方法来测定进入这些膜的物质的相对浓度. 伯内特在防止病毒感染方面也做了很多工作.他发现 以丝状形态存在的病毒被悬浮在水中时有可能发生断裂. 这些病毒属于粘液病毒,如流感病毒,流行性腮腺炎病毒, 禽流感病毒以及纽卡斯尔病毒等.他并且提出,这些病毒 的传染性仅限于它们的前端或称”头部”.正如后来工作 表明的那样,这些丝状体具有一个感染性的”弹头”,它 们由核酸组成,还有一个长的尾巴,由不具感染能力的病 毒血液凝集素组成. 伯内特研究和发表了有关各种病毒性疾病如脊髓灰 质炎,Q热,单纯性疱疹,鹦鹉热和流行性感冒等方面的 论文.有人认为在他大量的成就中最具代表性的是确认了 Q热的起因乃是由一种立克次氏体的微生物引起,他并研 究出一种方法用鸡胚使病毒增殖并进行鉴定.他还指出, 不止有一种脊髓灰质炎病毒存在;在基因遗传过程中新的 流感病毒还会产生.他也是最早研制出一种有效的疫苗来 防止传染性极强的流感的人. 伯内特还发明了现今实验室常用的把病毒注入活的 鸡胚内繁殖病毒的方法.在这项研究过程中,他发现注入 病毒的鸡胚并不产生相应的抗体以对抗这种病毒引起的 感染.他由此推论在胚胎期生物体还没有发育出区分自我 组织和外来组织的能力.因此,可通过人为的办法在胚胎 期注入某种物质诱使免疫系统对该物质产生免疫耐受性, 并一直保持到出生后和成熟期.他在1949年提出的这一 理论在他自己的实验室里进行了实验,但这还要留待英国 免疫学家梅达沃来彻底证实胚胎可以获得对某种抗原的 耐受性.获得性免疫耐受性这一概念在免疫遗传学中,特 别是在有机体对外来移植物产生耐受性的能力上,意义十 分重大. 伯内特在1959年还提出了抗体产生的克隆选择理论, 他自认为这个理论是他科学生涯中最重要的贡献.这一理 论认为,动物体内存在着许多免疫活性细胞克隆,不同克 隆的细胞具有不同的表面受体,能与相对应的抗原决定簇 发生互补结合.一旦某种抗原进入体内,与相应克隆的受 体发生结合后,便选择性地激活了这一克隆,使之扩增并 产生大量抗体即免疫球蛋白,抗体分子的特异性与被选择 的细胞的表面受体相同.克隆选择学说的核心论点是:带 有各种受体的免疫活性细胞克隆早已存在,抗原的作用只 是选择并激活相应的克隆;细胞受体和该细胞后代所分泌 的产物(抗体)具有相同的特异性. 伯内特提出的克隆选择学说较之当时关于抗原抗体 的另一种学说即”指令学说”要正确得多,它得到了多方面 的支持.它除了说明抗体形成以外,还比较满意地解答了抗 原识别,免疫耐受,自身免疫和同种移植排斥等现象,扩大 了免疫学的视野,成为免疫遗传学中的一个重要学说. 克隆选择学说的主要内容已经实验证实.但是关于抗 体多样性的问题,伯内特认为来自体细胞的基因突变,然 而后来的研究表明基因突变并非抗体分子多样性的原因, 而免疫活性细胞在分化成熟过程中发生的染色体DNA重 排才是造成大量抗体种类的主要原因. 克隆选择学说从细胞水平说明了抗体多样性的来源, 现在已被人们广为接受,它已成为现代免疫遗传学中的一 个重要理论. 参考文献(References): 【1】理查德?奥尔森主编,罗杰?史密斯副主编,刘文成等译.科 学家传记百科全书.北京:华夏出版社,1990,178—181. 【2】李汝琪主编,谈家桢等副主编.中国大百科全书?生物学分 册?遗传学.北京一上海:中国大百科全书出版社,1983, 113,115. [31【美】丹弟斯等着,刘劲生等译.科学家传记百科全书.四川辞书 出版社,1992,148,149. 【4】郭奕玲,沈慧君编.20世纪世界杰出生理学家和医学家一一20 世纪诺贝尔生理学或医学奖得主集.中国石化出版社,2002, 160~161.