在2008年10月8日“开奖”的诺贝尔化学奖上，绿色荧光蛋白（Green Fluorescent Protein, GFP）成了主角。诺贝尔奖委员会将化学奖授予日本化学家下村修（Osamu Shimomura）、美国科学家马丁•沙尔菲（Martin Chalfie）和美籍华裔科学家钱永健（Roger Y. Tsien）三人，以表彰他们“发现和发展了绿色荧光蛋白质”技术。在诺贝尔新闻发布会的现场，发言人取出一支试管，置于蓝光灯之下，只见这支试管中的物质发出了绿色荧光…… 什么是绿色荧光蛋白呢？蛋白分子也能发光吗？博闻网为您答疑解惑。

Getty Images供图 用绿色荧光蛋白标记的细胞

绿色荧光蛋白分子的形状呈圆柱形，就像一个桶，负责发光的基团位于桶中央。因此，GFP可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。装在“桶”中的发光基团对蓝色光照特别敏感。当它受到蓝光照射时，会吸收蓝光的部分能量，然后发射出绿色的荧光。利用这一性质，生物学家们可以用GFP来标记几乎任何生物分子或细胞，然后在蓝光照射下进行显微镜观察。原本黑暗或透明的视场马上变得星光点点——那是被标记了的活动目标。对生物活体样本的实时观察，在GFP发现和应用以前，是根本不可想象的。而这种彻底改变了生物学研究的蛋白质，最初是从一种广泛见于太平洋海域的发光水母体内分离得到的。

来自海洋的礼物
在大自然中，具有发光能力的生物有不少，萤火虫是陆地上最为人所熟悉的发光生物，我国古代还有“捕萤数百人囊内照明夜读”的佳话。在海洋里，某些水母、珊瑚、和深海鱼类也有发光的能力。特别是有的肉食性鱼类专门靠一条闪着荧光的触角来把其他小鱼吸引到自己的嘴边，看过迪士尼动画片《海底总动员》的读者一定对此深有印象。事实上，大多数这些动物的发光机制是两种物质——荧光素和荧光素酶——合作产生的结果。不同发光生物的荧光素和荧光素酶结构是不一样的。因此，这些生物的发光本领，只能是它们自己的“专利”。

	什么是绿色荧光蛋白?

二十世纪六十年代，一位日本科学家从美国西岸打捞了大量发光水母，带回位于华盛顿州的星期五港（Friday Harbor）实验室中进行研究。这些水母在受到外界的惊扰时会发出绿色的荧光，这位科学家希望找到这种水母的荧光素酶。然而，经过长期的重复努力，仍然毫无收获。他大胆地假设，这种学名叫Aequorea victoria的水母的发光机制也许并不是常规的荧光素/荧光素酶原理。他想，可能存在有另一种能产生荧光蛋白。此后，他进行了更多的实验，终于搞清楚了这种水母的特殊发光原理。原来，在这种水母的体内有一种叫水母素的物质，在与钙离子结合时会发出蓝光，而这道蓝光未经为人所见就已被一种蛋白质吸收，改发绿色的荧光。这种捕获蓝光，发出绿光的蛋白质，就是绿色荧光蛋白（GFP）。这位日本科学家也因为这项发现，获得了刚刚颁发的诺贝尔物理奖，他就是日本科学家下村修（日语：下村脩，英语：Osamu Shimomura）。