2025 年 Lasker~Koshland 医学科学特别成就奖已颁发给 Lucy Shapiro 博士，以表彰她在生物医学科学领域拥有 55 年的职业生涯，她因发现细菌如何在时间和空间上协调其遗传逻辑以产生不同的子细胞而获得荣誉；创立斯坦福大学杰出的发育生物学系；以及在国家层面发挥模范领导作用。
我的科学生涯跨越了分子生物学时代，该时代揭示了信息如何在 DNA 中编码并用于创造和复制生命实体。在 1960 年代中期，作为阿尔伯特·爱因斯坦医学院 J. Thomas August 和 Jerard Hurwitz 的研究生，我接受了核酸生物化学家的培训，专注于噬菌体编码的 RNA 复制酶的发现和酶学（最终在 2020 年被证明是 SARS-CoV-2 病毒复制的关键酶）。早期是一个非常自由的时期，在美国政府的财政支持和鼓励下追求基本发现。直到后来，新药、诊断、疫苗和治疗方法才以新药、诊断、疫苗和治疗方法的形式出现，开启了医学的黄金时代，大大延长了健康寿命，并将美国置于国际科学的中心。现在，联邦政府对科学、科学家和对国家健康至关重要的实验真理的价值的持续攻击威胁着这个非同寻常的时期。
1967 年，我在阿尔伯特·爱因斯坦医学院完成博士学位几个月后加入了阿尔伯特·爱因斯坦医学院分子生物学系的教职。十年后，我成为了它的主席。作为一名新教员，我可以自由选择我将在自己的实验室中追求的问题。经过几周的思考，我决定利用我的生物化学专业知识来探索活细胞内部发生的事情——本质上，将试管实验与细胞生物学相结合，探索体内生物化学。特别是，我想了解线性基因组中编码的信息如何转化为结构和调节蛋白的三维部署，以创建细胞的精确结构。为此，我需要一个简单的细胞模型，该模型表现出极性，作为奖励，不对称的细胞分裂产生结构和细胞命运不同的子细胞。我选择了研究很少的细菌 Caulobacter crescentus 作为最简单的自由生活细胞，表现出对建筑调节的需求。
到了 1980 年代，分子遗传学和重组 DNA 技术的革命使得探索细胞分化、组织发育和身体计划组装的分子基础成为可能。1986 年，我转到哥伦比亚大学内外科医学院，担任微生物学和免疫学系主任。几年后的 1990 年，我们的孩子上大学，我的物理学家丈夫哈雷·麦克亚当斯 （Harley McAdams） 从贝尔实验室退休，我们启程前往西海岸。我离开哥伦比亚大学，前往斯坦福大学医学院建立发育生物学系。作为新系主任，我招募了一批有远见的教师，他们提出细菌、酵母、苍蝇、蠕虫、鱼和老鼠方面的平行问题。
露西·夏皮罗博士
在斯坦福大学，我的杰出学生和博士后实验室开始对驱动干细胞样新月形细胞周期的遗传回路进行全面分析。1 我当时的研究生迈克尔·劳布 （Michael Laub） 表明，硬连线回路控制编码细胞周期中时间调节事件所需蛋白质的基因的顺序放电，包括染色体复制、细胞分裂和细胞分化。2
在 1990 年代初期，细菌细胞被视为没有内部结构的“酶袋”。然而，当我的博士后 Janine Maddock 和 Dickon Alley 发现化学感受器复合物位于大肠杆菌和新月梭菌细胞的两极时，这一观念被推翻了。3 此外，除了结构蛋白外，调节蛋白4 和蛋白水解复合物5 也作为细胞周期进展的函数动态定位在细胞中。与 W.E. Moerner 合作，使用他的超分辨率成像技术，使我们能够跟踪单个荧光标记激酶向活细胞两极无膜室的运动。6 不同调节复合物的极性定位揭示了使不对称细胞分裂产生具有不同细胞命运的子细胞的机制，这是一种类似干细胞的事件，是所有发育生物学的关键。
1994 年，我开始与麦克亚当斯的斯坦福实验室合作，表明调节基因网络类似于电路。这项工作导致了一系列论文，首次确立了系统生物学的概念和语言。那时，我们已经建立了一个跨学科实验室，物理学家与生物化学家和工程师一起工作，旁边是遗传学家。在每周的小组会议上，我们学习了彼此的语言和文化。分子遗传学和细胞周期电路建模的结合表明，用于设计可靠异步电路的原理适用于细胞周期调节逻辑7，并且与调节后生动物身体结构的控制网络平行。8
在此期间，越来越明显的是，一场全球卫生未来的完美风暴正在酝酿中。抗生素耐药性正在以惊人的速度增长。由于气候变化和国际旅行，新的传染源在世界各地出现并迅速传播。我觉得作为科学界的一员，我有责任帮助调解这些全球挑战，所以我采取了三管齐下的方法：
访问华盛顿特区的政策社区。为此，我与 J. Craig Venter 和 Joshua Lederberg 一起与前总统克林顿及其内阁就生物战以及自然界和恶意国际政党产生的新传染源的出现进行了交谈。我还在美国参议院军事委员会就抗菌素耐药性和迫在眉睫的大流行病威胁发表了讲话。
创造新的抗感染药物。我与化学家斯蒂芬·本科维奇 （Stephen Benkovic） 合作，为药物开发创造了一个新的化学空间，在药物化合物的活性位点使用硼代替碳。我们创立了 Anacor Pharmaceuticals，并成功创造了 2 种美国食品和药物管理局批准的药物，其中一种是新型抗真菌药。这种化学成分已被农业公司 5Metis 采用，该公司是 Boragen 的一个分支，由我、Benkovic、Gerald Fink 和 Paul Schimmel 创立。5Metis 拥有有效的候选化合物，可用于治疗对许多世界经济至关重要的香蕉和粮食真菌感染。
在公共场所发表演讲，提高人们对世界卫生面临的全球威胁的认识。
美国科学和医学的黄金时代受到当前对科学、科学家的攻击以及对后代科学家至关重要的实验真理价值的严重威胁。最重要的是，我们必须传达我们生活在地球村的信息。病毒和其他病原体没有国界。亚洲的流行病距离在美国引起流行病只有几分钟的时间，正如 2020 年 COVID-19 大流行突然出现在世界舞台上时所清楚地证明的那样。
我的科学生活是一份礼物，它使我能够探索活细胞的化学逻辑，同时也保持对全球健康状况的敏锐认识。作为科学家，我们有责任向我们国家的公民传达我们的想法、挫折和解决方案，以便我们能够共同努力确保他们和他们孩子的健康。
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