在大洋彼岸的世界顶级学府麻省理工学院(MIT)中,有十二位站在金字塔顶端的学术大佬。他们拥有着 MIT 教职工能够获得的最高头衔-「学院教授(Institute Professor」。我们故事的主人公,现年 75 岁的罗伯特 · 兰格(Robert Langer)就是其中之一。在诺奖得主近百人的 MIT,「学院教授」的头衔显得更加稀缺。
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年过古稀的兰格至今还带领着上百人的学术团队,他所领导的实验室是世界上最大生物医学工程实验室,并以极快的速度更新着人类对生物技术的认知。兰格也因此成为了世界上引用最高的工程师。
截止至 2023 年 10 月,兰格的总引用次数超过了 40 万,H-Index 高达 316,是当之无愧的学术巨擘。而「学院教授」与「世界上引用最高的工程师」只是兰格众多荣誉中的冰山一角。
伊丽莎白女王为兰格颁奖
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兰格一生获得了超过 220 项重磅奖项,包括被誉为工程界诺贝尔奖的「查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔奖」、世界技术领域最高奖项「世纪发明奖」,以及美国化学学会最高奖项「普利斯特里奖章」。除了偏基础研究的诺贝尔奖,兰格把工程领域能够拿的重磅奖项基本都拿了一遍。此外,早在 1992 年,年仅 43 岁的兰格就成为了美国国家医学研究院、科学院与工程学院的院士,该纪录至今无人打破。
兰格的影响力也并不局限于学术圈,其实验室一直与工业界保持紧密联系。在兰格实验室工作过的人中,有很多也进入业界创办公司,这其中自然离不开他们的伯乐导师。
四十出头就成为三院院士的兰格似乎从小拿的是开挂剧本,但他的科研之路,并没有我们想的这么平坦。今天,就让我们走进兰格的「开挂人生」。
从石油到生物技术
1974 年,兰格从 MIT 的化学工程专业毕业,获得了他的博士学位。此时正值美国石油危机,阿拉伯国家在前一年对支持以色列的国家实施石油禁运,美国自然在禁运名单之中。在禁运期间,全球油价飙升 300%,高企的石油价格直接让美国经济陷入了衰退,史称「第一次石油危机」。为了摆脱对阿拉伯国家的石油依赖,美国大力发展本土的石油工业,兰格的同学们一毕业就被各大油企高薪聘用,兰格也斩获 20 份石油领域的高薪 Offer。可兰格偏偏就看不上石油巨头们的高薪,在他人的不解中投入了医学领域。
作为化学工程毕业的工科生,兰格的博士后申请必然不会顺利。投往医学院的申请先后被拒,那些教授们不知道一个工科生能在他们实验室做些什么,也不理解他为何如此执着于「治病救人」。在屡屡碰壁后,兰格终于在哈佛大学医学院找到了工作,师从癌症领域先驱的犹大 · 福克曼(Judah Folkman)。
犹大 · 福克曼
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在福克曼的实验室,兰格第一次正式接触到了生命科学研究。福克曼是血管新生领域的先驱,他发现异常的血管生长在包括癌症的多种疾病中扮演了重要的作用,并认为如何我们能够让血管回归正常,就能够有效的治疗这些疾病。因此,他给工科背景的兰格的第一个任务就是,开发出来一种能够将血管生成抑制物有效递送到肿瘤组织的工具。
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对于工科出身的兰格,养细胞和小鼠或许有点困难,但开发一种工具则简单很多。在恶补生命科学研究技术的同时,兰格快速开发出了一种能够递送并实现药物控释的聚合物。这种聚合物能够包裹抑制血管生成以治疗肿瘤的药物,并缓慢将其释放,达到长期治疗的效果。最重要的是,这种聚合物并不会引发剧烈的炎症反应。这一概念在现在看来似乎稀松平常,但 1976 年在 Nature 发表的这项研究奠定了今后药物递送系统与药物控释系统基础。在很长的一段时间里,相关领域的学者都无法绕开这座丰碑及其衍生出的研究,
从实验室到临床
文章发表在了 Nature 并未让工科出身的兰格被同行们高看一眼,利用工程概念解决生物问题在当时的学术界并不被人看好。兰格无法在化学学院找到一份工作,最终不得不接受 MIT 营养学学院的助理教授职位。在成为独立 PI 后,兰格的基金申请本子还是接连被拒,学校里没有人看重兰格的研究。不少人认为兰格根本不适合生物技术领域,他的研究方向无足轻重,也不值得任何资助。由于申请不到经费与同事的负面反馈,兰格被负面情绪包围,他开始怀疑自己最初的决定是否正确,担心自己会被 MIT 扫地出门。但兰格最终选择了坚持,他的坚持,也很快获得了回报-生物技术作为一个新兴学科迅速崛起,兰格不仅保住了自己在 MIT 的职位,也成为了药物递送与组织工程领域的泰斗。在后来的采访中,兰格认为自己的成功有一定的运气成分,在做出那些痛苦的决定时,他从未想过生物技术会成为一个如此重要的学科。因此,他也鼓励自己的学生承担一定风险,促使了他的学生们离开学术界创业。
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在兰格职业生涯的早期,他并不像现在这样热衷于科研成果的转化。尽管他在一开始就为他划时代的聚合物申请了专利,期待它拯救患者的生命。但就和学术界同行的冷淡一样,工业界也并不待见这种新型药物递送系统。直到十年后,他在 MIT 的同事 Alex Klibanov 认为兰格应该自己建立公司来开发这种递送系统,兰格觉得是时候完成自己帮助病患的梦想了。
兰格与同事创立了一家名为 Enzytech 的小公司,并惊奇的发现自己那些不被工业界看好的技术在病人身上起到了意想不到的优秀效果。这家小公司不久就被 Alkermes 收购,作价 2600 万美金。Enzytech 不仅让兰格尝到了创业的甜头,也第一次让兰格意识到,自己的那些学术研究,是能够真真切切帮助到病人的。就算是一家小公司,也可能给医学界带来巨大的影响。
Moderna 疫苗
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也正是这次经历,让兰格成为了一名著名的企业家。他的实验室中也有着极佳的创业精神。这种精神不仅鼓励着实验室成员进行顶尖的科研,也让他们在研究的初期就考虑到这些研究在真实世界中的价值。他们做出的研究不是只能在论文引言与结论部分改变世界的「未来科技」,而是能够转化为真金白银的发明专利。据不完全统计,兰格持有超过 1400 项专利,其中有数百项已经授权给了工业界。有「医疗届爱迪生」之称。
兰格直接参与创立的生物技术公司超过四十家。其中最为人津津乐道的,就是参与建立的 Moderna 公司。Moderna 所研发的 mRNA 疫苗使用了兰格研发出的纳米递送技术,这项技术在人类对抗新冠的战斗中大显神威,让人类更早迎来的疫情的终结。据统计,全球有近 20 亿人从 mRNA 疫苗中获益。凭借在企业界所获的巨大成功,兰格拥有了 16 亿美金的身家,并成功登上福布斯富豪榜,是「知识变现」完美典范。
回望兰格的学术生涯并非一帆风顺,但正是他对「造福患者」这一理念的坚持,造就了现在最先进的药物递送系统与生物材料,让这些技术真正的走近千家万户。在这一点上,「工程师兰格」与悬壶济世的医者并没有什么不同。
参考来源:
1 https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_S._Langer
2 https://lemelson.mit.edu/sites/default/files/202102/%20LMIT_Langer_CaseStudy.pdf
3 https://www.science.org/content/article/robert-langer-creating-things-could-change-world
4 https://sciencehistory.org/education/scientific-biographies/robert-s-langer/
5 https://www.nature.com/articles/nrd1747