晚年的聖捷爾吉在實驗室 | 圖源：nfcr.org
導 讀
歷史上有這樣一位傳奇的科學家，他經歷了兩次世界大戰，中途輟學應徵入伍，在戰場上對著自己的手臂開了一槍，為了科研而在歐洲各國四處 “流浪”，獲得諾貝爾獎後又在二戰中成為 “間諜”，並因此被德國納粹追殺，東躲西藏的日子裡也不忘科研……
這位傳奇的人物便是生物化學家聖捷爾吉·阿爾伯特。除了科研，聖捷爾吉的一生都與政治緊密相關，他是士兵，是間諜，也是譽滿學界的諾將得主。“科學到底是會將人類引向昇華還是毀滅？我科學生涯的意義到底是什麼？” 回顧自己的 “滾燙人生”，晚年的聖捷爾吉也陷入了對科學研究意義的深深懷疑之中……
撰文 | 孫睿晨
責編 | 王雨丹
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聖捷爾吉·阿爾伯特，攝於1948年 | 圖源：wikipedia.org
1
應徵沙場
1893年9月，聖捷爾吉·阿爾伯特（Albert Szent-Györgyi）在奧匈帝國的布達佩斯出生。他的父親是農場主，而他的母親則來自於醫學世家——聖捷爾吉的外公和舅舅都是布達佩斯大學的解剖學教授。
聖捷爾吉小時候並沒有過人的天賦。小學時，他不愛讀書，常常需要補習才能透過考試。青春期時，如突然開竅一般，他變得異常喜歡閱讀，希望成為一名科學家。聖捷爾吉的舅舅對此很不以為意，認為自己的外甥天賦平庸，無法在科學領域有任何建樹。隨著聖捷爾吉在高中的成績逐漸好轉，這位舅舅對他的觀點有所緩和。有一陣子，舅舅認為聖捷爾吉或許可以在美容醫學有些作為；後來他又覺得聖捷爾吉或許也可以勝任（稍微難一點的）牙醫的工作。
1911年，聖捷爾吉以高分考入布達佩斯大學的醫學院。此時，舅舅不得不承認聖捷爾吉的能力，但他的態度仍然有所保留——他覺得這麼多醫學學科裡，直腸科應該最適合聖捷爾吉。所以，當聖捷爾吉開始在舅舅的實驗室裡學習解剖時，他得到的第一個課題是研究肛門的上皮組織 [1]。
隨著聖捷爾吉在組織解剖學上的技術日益進步，他終於逐漸對人體的具體解剖形態失去興趣。大三時，他開始轉而研究與人體各部分的功能更直接相關的生理學。
就在這時，第一次世界大戰爆發了。
當時，奧匈帝國是世界大國之一，面積在歐洲排名第二（僅次於俄羅斯），並有著非常發達的機械製造業體系和軍火製造業（僅次於美國與德國）。那時的奧匈帝國在政治、軍事和外交上是德意志帝國堅定的盟國。1914年6月28日，奧匈帝國王儲及其妻子被塞爾維亞的薩拉熱窩刺客槍殺（史稱 “薩拉熱窩事件“）。隨後，奧匈帝國和塞爾維亞的關係迅速惡化。
1914年7月28日，奧匈帝國向塞爾維亞宣戰。第二天，俄國決定出兵援助塞爾維亞。
8月3-4日，德意志帝國先後向俄國、法國宣戰，併入侵比利時。同時，英國向德國宣戰。兩天後，奧匈帝國向俄國宣戰。
8月12日，英國向奧匈帝國宣戰。第一次世界大戰正式爆發。
一戰期間，有著5800萬人的奧匈帝國一共派了780萬青壯年上戰場。年僅21歲、還在讀大三的聖捷爾吉就是其中的一員。
多年後，聖捷爾吉回憶道：“多少個世紀以來，應召入伍時，匈牙利人不會有任何猶豫（Centuries-old tradition told us Hungarians to ask no question when we were called upon to fight）。” [2]
聖捷爾吉在匈牙利軍隊服役期間，一直戰鬥在祖國與義大利和俄國交戰的前線。儘管如此，持續幾年的戰爭讓聖捷爾吉愈發想回到科學研究的世界裡。隨著奧匈帝國在戰爭中節節敗退，前線的聖捷爾吉意識到自己的國家勝算渺茫，繼續頑抗抵抗下去毫無意義。後來，他在日記裡寫道：“努力活下去才是我為國家能做的最好的事（The best service I could do for my country was to stay alive）。” [2]
想明白這個問題之後的某一天，聖捷爾吉在前線悄悄用一隻手舉起槍，對著自己的另一隻手臂打了一槍，並假裝手臂是被敵軍打傷的。手臂負傷後，他被奧匈帝國授予勇氣銀章，並被送回布達佩斯養傷。他因此得以回到校園完成剩餘的大學學業。
1917年，24歲的聖捷爾吉大學畢業。同年，他與當時奧匈帝國郵政局長的女兒結婚。次年，聖捷爾吉的女兒出生。
畢業後，聖捷爾吉意識到比起治病救人，自己對基礎科學更感興趣。因此，他放棄了行醫的計劃，決意專心投身科學研究。
青年時期的聖捷爾吉 | 圖源：famousbio.net
2
為科研 “流浪”
科學研究在當時的歐洲早已經不是一個門檻低的事業（“內卷” 嚴重）。只有醫學本科學位的聖捷爾吉抱著一腔熱血，帶著家人踏上了為科研 “流浪” 的日子。他先後在多位教授的課題組裡短暫地擔任過助理研究員。
1918年，聖捷爾吉的第一站是藥學家蓋薩·曼斯菲爾德（Géza Mansfeld）的實驗室，位於匈牙利布拉迪斯拉法的國立佩奇大學。當時正值一戰結束，奧匈帝國所在的同盟國一方戰敗，同年，奧匈帝國解體。聖捷爾吉在實驗室工作了幾個月後，捷克斯洛伐克建國，根據《凡爾賽和約》，布拉迪斯拉法被併入新成立的捷克斯洛伐克。所以聖捷爾吉所在的實驗室需要全部撤離，返回匈牙利共和國（匈牙利共和國為奧匈帝國瓦解後短暫成立的共和制政體）。於是，聖捷爾吉只好另謀下家。[2]
第二站。聖捷爾吉懷揣著不到一千英鎊的現金，帶著妻女來到捷克斯洛伐克的布拉格。在那裡，聖捷爾吉跟著布拉格生理研究所的生理學家阿明·馮·切爾馬克-賽塞內格（Armin von Tschermak-Seysenegg）學習了一陣電生理技術。
第三站。他攜家人到達柏林，跟隨柏林大學的生化學家萊昂諾爾·米凱利斯（Leonor Michaelis，酶促反應中米氏方程Michaelis-Menton Equation的兩位發現者之一）學習。
第四站。為了進修物理化學，他在德國漢堡的熱帶衛生研究所（現為伯納德諾赫特熱帶醫學研究所）呆了兩年。
1920年，結束了物理化學的學習之後，27歲的聖捷爾吉帶著家人繼續 “流浪”。第五站，他來到荷蘭萊登大學的藥理學系擔任了一陣助理研究員。
第六站，1922年，他轉到了荷蘭格羅寧根大學（University of Groningen）的生理學家哈託格·雅各布·漢堡（Hartog Jacob Hamburger）教授的實驗室，繼續擔任助理研究員。
在格寧根大學工作期間，聖捷爾吉開始研究生物氧化現象。當時學術界對於細胞呼吸的理解分為兩派：一派認為氧的活化是細胞呼吸中最重要的特點，另一派則認為氫的活化更為重要。聖捷爾吉透過動物組織實驗證明二者在細胞呼吸中都扮演著重要的作用 [2]。
聖捷爾吉堅信動物和植物在生物化學層面沒有本質的區別，於是開始研究植物中的細胞呼吸現象。他在植物中首次發現了輔脫氫酶和多酚氧化醇，並且對一個常見的現象產生了好奇：土豆被切開後會迅速變黃，但檸檬被切開後卻不會。他猜想檸檬可能含有一種物質，使得其不會與空氣中的氧氣產生反應而變黃。他進一步用實驗證明了動物腎上腺組織中也存在這種還原物質，並且該還原物質在腎上腺組織中濃度較高 [2]。
很不巧的是，1924年漢堡教授去世了。來接班的課題組長是個心理學家。這位心理學家不僅對化學並不感冒，而且也不喜歡聖捷爾吉所研究的課題。聖捷爾吉堅持繼續工作了一段時間之後，萌生退意。到1926年時，他已經準備好徹底放棄科研。他讓妻子和女兒返回匈牙利，自己留下進行課題的收尾工作。
作為給自己告別科研的紀念，他報名參加了那一年在瑞典舉辦的國際生理學大會。大會上，劍橋大學的生物化學家霍普金斯教授（Fredrick Gowland Hopkins）作了主題致辭。有趣的是，霍普金斯教授在致辭演講中三次提到了聖捷爾吉，並重點介紹了他的研究。驚訝不已的聖捷爾吉在會後鼓起勇氣向霍普金斯教授自我介紹。霍普金斯教授在得知他的困難後，邀請他來自己的實驗室讀博士，並答應幫他爭取獎學金 [2]。
大學畢業後，聖捷爾吉漫長的科研“流浪”之旅 | 圖源：谷歌地圖
3
“不知道是什麼糖”
1927年，聖捷爾吉如願獲得了洛克菲勒獎學金，得以到霍布金斯教授的課題組攻讀博士學位，此時他已經34歲。值得一提的是，在聖捷爾吉念博士的第三年時（1929年），霍普金斯教授因發現多種維生素而與同事克里斯蒂安·艾克曼（Christiaan Eijkman）一起獲得了諾貝爾獎生理與醫學獎。
讀博士期間，聖捷爾吉的關注點只有一個：尋找他之前注意到的那種能抑制土豆變黃的神秘還原性物質。為了提取這個物質，他嘗試了各種原材料。當時，他能夠從橙子、檸檬、捲心菜，以及動物的腎上腺組織中提取出這種物質並形成結晶。但由於實驗儀器的限制，他只知道這種物質與糖類有關係。
於是，他在論文投稿時，給這個物質起名為 “Ignose”，意為“不知道是什麼糖”（Ignosco在拉丁語中為 “不知道”，而ose在英文中是糖類物質的字尾）。審閱他的論文的期刊編輯對此名錶示反對。於是聖捷爾吉想了一個新名字：Godnose（大概可以翻譯為：上帝知道是什麼糖）。這個名字也遭到了否決。最後，因為該物質有六個碳原子，並且呈酸性，聖捷爾吉將其名名為：己糖醛酸（hexuronic acid）。[2-4]
那時聖捷爾吉還不知道，己糖醛酸還有另一個廣為人知名字。
1929年，聖捷爾吉因成功分離己糖醛酸獲得了博士學位。之後，他受邀到美國明尼蘇達州的梅奧醫院交流訪學一年。訪學期間，他受益於當地屠宰場豐富的腎上腺組織的供應，一口氣提取出了25克己糖醛酸 [2]。
1932年，受匈牙利王國教育部長的邀請，離開故土14年的聖捷爾吉回到了祖國。此時，於1920年成立的匈牙利王國已經在攝政王霍爾蒂·米克洛什（Horthy Miklós）的領導下度過了10個春秋。他離開時，奧匈帝國方才解體，匈牙利共和國剛剛成立；他回來時，政體已又變更了兩次。儘管如此，歐洲時局仍然動盪——聖捷爾吉回國一年後，希特勒被任命為德國總理，法西斯主義在匈牙利王國境內逐漸萌發。
聖捷爾吉開始位於匈牙利的塞格德大學（University of Szeged）任教，並繼續研究己糖醛酸和生物氧化還原過程。他和同事發現，己糖醛酸其實就是大航海時代就被人們發現的 “神奇物質”：抗壞血酸，又名維生素C [5]。早在大航海時代，歐洲的船員們在航行中多發壞血病。後來有醫生髮現食用檸檬能防止航海人員患上壞血病，便認為檸檬中有一種抗壞血病的物質，但人們一直不知道這種物質到底是什麼，於是給這個神秘物質取名為維生素C。
維生素C的化學式 | 圖源：wikipedia.org
在塞格德大學，聖捷爾吉將之前在美國明尼蘇達州提取的維生素C全部用完之後陷入了缺貨危機。當時，塞格德盛產紅辣椒。某一天晚飯時，家人在飯菜中加入了紅辣椒。聖捷爾吉看著這道菜，突然意識到一件事：在劍橋的時候，自己曾經嘗試用市面上能買到的所有蔬菜來提取維生素C，但唯獨沒有用紅辣椒做過實驗。於是，他飯也不吃了，拿上廚房裡多餘的紅辣椒，直奔實驗室。那天半夜，提取實驗結束時，聖捷爾吉知道自己再也不用擔心維生素C的供應了——紅辣椒中的維生素C含量高達2mg/g，是自然界維生素C含量最多的蔬菜之一。
聖捷爾吉發現紅辣椒中富含維生素C | 圖源：pixabay.com
除維生素C以外，聖捷爾吉還帶領團隊發現了延胡索酸、生物類黃酮（曾被稱為維生素P）的生物活性、C4二羧酸催化途徑等多個細胞代謝中重要的化學反應，為日後三羧酸迴圈（TCA cycle）的發現奠定了重要基礎。
1937年，44歲的聖捷爾吉因 “與生物燃燒過程的相關研究，尤其是關於維生素C與延胡索酸的催化作用” 而被授予諾貝爾生理學或醫學獎。
聖捷爾吉 | 圖源：nobelprize.org
4
九死一生的投稿
在科研上，聖捷爾吉是個異常謙虛的人。在做出維生素C和延胡索酸這樣諾貝爾獎級別的工作之後，聖捷爾吉才感覺自己終於積攢了足夠的經驗，有資格去挑戰一些更復雜的生物學問題：他決定研究肌肉是如何收縮的。
“在開始一項新的課題時，如果你不知道從何下手，那麼就從重複前人的實驗開始吧。” 這是聖捷爾吉一直遵循的信條之一。於是，他採用了一百年前威廉·屈內（Wilhelm Kuhne，德國生理學家，也是酶的命名者）的方法成功提取肌球蛋白，並且在此基礎上對原方法進行改良，實現了肌動蛋白的提取 [6]。但這些絲狀的肌動球蛋白（肌動蛋白與肌球蛋白）在試管中毫無動靜，並不會自動產生收縮現象。
於是，聖捷爾吉和同事向肌動球蛋白加入煮沸過的肌肉提取液。結果令人興奮：肌動球蛋白絲收縮了！這是人類第一次在體外復現肌動球蛋白的收縮現象，也是聖捷爾吉一生中最難忘的時刻。在此之後，聖捷爾吉的團隊研究發現肌動球蛋白的收縮僅依賴於ATP（三磷酸腺苷，生物體內最直接的能量來源）以及部分離子。聖捷爾吉推斷肌肉收縮是一種肌動球蛋白與ATP的相互作用。
聖捷爾吉研究肌肉收縮的課題時正值二十世紀三十年代末期，那時，匈牙利王國境內法西斯主義盛行。聖捷爾吉在回憶錄中寫道：“不是我選擇搞政治，而是政治佔領了我的生活。當書本被焚燒、我的猶太朋友們被行刑時，我不得不做出旗幟鮮明的選擇，我選擇向法西斯說不。（Politics came into our lives and when books were burned and my Jewish friends were prosecuted had to say “yes” or “no”.）”[2]他不僅幫助德國猶太科學家逃亡，還在學校裡直接與四處挑釁的法西斯學生對峙。
1939年9月1日，第二次世界大戰爆發。匈牙利王國受到來自納粹德國的壓力，於1940年加入軸心國。1941年，希特勒要求匈牙利王國支援德國對南斯拉夫的侵略，並承諾將一部分領土還給匈牙利。不久後，希特勒進一步要求匈牙利王國支援納粹德國對蘇聯的侵略。在希特勒不斷加碼的要求下，匈牙利王國開始在私底下悄悄探索與同盟國合作的可能性，希望停戰。
1943年，政府官員悄悄找到聖捷爾吉，希望他與在土耳其伊斯坦布林的英美大使接洽，尋求同盟國的幫助。這是個危險的差事：第一，去土耳其的路上需要穿過被德國佔領的領土；第二，當時的各國政要都知道伊斯坦布林的間諜活動很活躍、諜報手段無奇不有。但聖捷爾吉仍然接下了這個任務，並想到了一個掩護的法子：去伊斯坦布林做一場學術講座。
在伊斯坦布林，聖捷爾吉順利地與英國軍情五處（MI5）的領導碰了頭，將匈牙利王國官員交代的停戰意願轉達了給對方，並且與對方做了一份詳細的行動計劃。這份秘密計劃很快就獲得了英國政府的批准。
聖捷爾吉轉達了資訊後，便馬上返回匈牙利。他以為自己的這次任務完成得很順利，但德國間諜在這次行動中獲得了聖捷爾吉所傳達的資訊。這個訊息讓希特勒非常憤怒，要求匈牙利把聖捷爾吉押送到德國。匈牙利王國政府為了安撫希特勒情緒，便將聖捷爾吉軟禁在家。
聖捷爾吉想辦法從家裡逃了出來，開始四處潛逃。他的家人也受到了波及，不得不分開藏身。而匈牙利王國政府的行為並沒有成功安撫希特勒。1944年3月，希特勒為了阻止匈牙利與同盟國簽訂停戰協議，帶領德國軍隊侵佔了匈牙利。
1944年3月19日，納粹德國侵佔匈牙利 | 圖源：kafkadesk.org
在潛逃期間，聖捷爾吉的學生們仍然每天在實驗室進行肌動球蛋白的研究。聖捷爾吉偶爾也會突然在實驗室出現，向學生們瞭解專案進展，然後又迅速消失。
逃亡的生活充滿了驚險，聖捷爾吉做好了自己隨時可能被殺的準備。其中一項準備是寫完關於肌動球蛋白的研究的文稿。論文寫好後，他列印了幾百份，但卻一直無法將論文送出匈牙利。在逃亡的過程中，他一度在位於布達佩斯的瑞典大使館藏身。於是，他悄悄透過瑞典大使館將論文寄給了Acta Physiologica Scandinavica 雜誌（斯堪的納維亞生理學學報）的一位主編朋友。[2,3]
不幸的是，這位朋友並不知道聖捷爾吉正在逃亡，也不知道他正好藏在瑞典大使館內。他在收到手稿後向布達佩斯瑞典大使館發了確認收信的電報：“請向位於布達佩斯的瑞典大使館轉達。”
這條電報被蓋世太保（納粹德國的秘密警察）發覺了，聖捷爾吉的行蹤也隨之暴露。當時他們已經四處追捕聖捷爾吉數月，於是當下決定要進入瑞典大使館搜查。所幸，一位德國外交官向瑞典大使透露了這個訊息。
情急之下，瑞典大使將聖捷爾吉藏在使館的一輛豪華轎車的後備箱中，在最後關頭駛離了使館。聖捷爾吉又一次從納粹的眼皮底下成功逃脫。在他們逃走沒多久，蓋世太保就闖入了使館，並進行了覆巢破卵式搜尋，整個使館幾乎被毀於一旦。
離開了瑞典大使館後，聖捷爾吉不得不繼續逃亡。1944年9月，蘇聯的軍隊進入了匈牙利境內。納粹德國與蘇聯的軍隊為爭奪布達佩斯進行了激烈的交火。期間，聖捷爾吉一直躲在一幢被轟炸過的廢棄大樓裡，直到蘇聯的外交部長派人把他從那裡救出來。之後，蘇聯軍隊將聖捷爾吉和家人轉移到了位於布達佩斯南部的蘇聯軍隊基地，聖捷爾吉和家人一直在此住到二戰結束。
當戰爭結束後聖捷爾吉回到布達佩斯時，51歲的他成為了匈牙利的英雄（曾有傳言聖捷爾吉可能會成為匈牙利的國家領導人）。隨後，他關於肌動球蛋白的研究論文也得以成功發表，全文共116頁。[7] 這是世界上首次關於含有肌球蛋白和肌動蛋白的蛋白絲能在體外實現收縮現象的報道。
5
移民美國
二戰結束後，匈牙利王國宣佈廢除帝制，在蘇聯的幫助下建立匈牙利第二共和國。三年後，匈牙利第二共和國修憲，並改名為匈牙利人民共和國。
戰後，聖捷爾吉回到了實驗室繼續開展研究。當時物資非常緊張，他實驗室人員的溫飽成為了問題。隨著冷戰局勢逐漸惡化，他對蘇聯當局對於基礎科學研究的冷漠態度逐漸感到失望，於是向多家美國大學發去申請，希望到美國的學校工作。但由於他在二戰時期與蘇聯當局的密切聯絡，美國政府懷疑聖捷爾吉是蘇聯的間諜（雖然沒有實質證據），這使他的教職工作申請困難重重。最終，由於美國政府的阻撓，聖捷爾吉沒有獲得教職工作機會。不過美國政府批准了他的綠卡申請，他得以移民美國。[3]
1947年，年過半百的聖捷爾吉終於在馬薩諸塞州的海邊小鎮伍茲霍爾（Woods Hole）安頓下來，並在那裡著名的海洋生物實驗室（Marine Biological Laboratory）繼續他的研究生涯。聖捷爾吉在那裡牽頭成立了肌肉研究所，繼續對肌肉進行研究。海洋生物研究所以其針對青年科研人員的暑期交流研討班而聞名於世界，有多達58名諾貝爾獎獲得者曾在這裡學習、工作過 [8]。聖捷爾吉加入海洋生物研究所後除了研究以外，也曾多年任教生理學的暑期研討班，培養了許多學者。
晚年的聖捷爾吉在實驗室 | 圖源：nfcr.org
1954年，聖捷爾吉獲得拉斯克醫學研究獎。1956年，他被評為美國科學院院士。五十年代晚期，他又開始對癌症研究產生興趣，並嘗試將量子力學的原理應用到癌症的生物化學現象上。他提出了著名的自由基假說——即自由基可以引發癌症的假說。
1986年，他在伍茲霍爾去世，享年93歲。
尾 聲
聖捷爾吉一生都與政治緊密相關，移民到美國後也不例外。六十年代，美蘇冷戰期間，他持續關注時政，對原子彈、越戰等問題也積極發表過見解。
在回顧自己被政治事件所裹挾、塑造的一生時，晚年的聖捷爾吉躬身自問：“我總是陷入對科學研究意義的深深懷疑之中。我寫了一抽屜那麼多的關於政治與科學研究關係的論述文章，這些都是我為了理清自己的頭緒而寫的。我想借書寫尋找答案：科學到底是會將人類引向昇華還是毀滅？我科學生涯的意義到底是什麼？（…I am troubled by grave doubts about the usefulness of scientific endeavor and have a whole drawer filled with treatises on politics and their relation to science, written for myself with the sole purpose of clarifying my mind, and finding an answer to the question: will science lead to the elevation or destruction of man, and has my scientific endeavor any sense?）” [2]
聖捷爾吉沒有答案。
2011年9月16日，谷歌為紀念聖捷爾吉的貢獻製作了獨特的首頁商標 | 圖源：谷歌
參考資料
1.A Szent-Györgyi. Zur Anatomie und Histologie des Teguments der Analöffnung und des Rectum. Anatomische Hefte 49, 303-336 (1913)
2.Szent-Gyorgyi A. Lost in the twentieth century. Annu. Rev. Biochem.32:1-15 (1963)
3.Zimmer, Carl. Life’s Edge. Dutton, 2021
4.A Szent-Györgyi. Observations on the function of peroxidase systems and the chemistry of the adrenal cortex: Description of a new carbohydrate derivative. Biochemical Journal (1928).
5.JL Svirbely, A Szent-Györgyi. The chemical nature of vitamin C. Biochemical Journal (1932).
6.Kühne W, Untersuchungen über das Protoplasma und die Contractilität. Wilhelm Engelmann, Leipzig (1864)
7.Szent-Gyorgyi A. Studies on muscle. Acta Physiol. Scand. 25, Suppl 9: 1–116 (1945)
8.https://www.mbl.edu/nobels/ (Accessed 2021-08-30)
