上一期我们说到，格尔吉在库恩的帮助下成功地验证了“未知物质”其实是一种“促生长因子”，而并非“抗糙皮病因子”。而学有机化学出身的库恩，却并不满足于现状，他非常迫切地想知道“促生长因子”到底是什么，它又是如何起作用的呢？
大家好！我是科普作者小夜。欢迎来到本期的科学龙卷风。接着上期的故事，我们继续来揭开“黄绿色荧光色素”的神秘面纱。
核黄素结构的确定执着的库恩开始查阅从古至今所有与之相关的文献。他发现，由于这种“促生长因子”具有特别明显的黄绿色荧光。科学家们其实在很早以前就已经注意到了它的存在。最早对其进行报道的是英国化学家亚历山大·布莱斯（AlexanderBlyth）。早在年，布莱斯就观察到了牛奶乳清呈现黄绿色。他认为乳清中含有一种色素，并将其命名为乳色素（意思是来自牛奶的色素）。自那以后，科学家们又在鸡蛋和动物肝脏中发现了类似的黄绿色素，分别命名为“卵黄素”和“肝黄素”。
不过直觉告诉库恩，这三种来自不同的地方的“黄素”，很有可能就是同一种物质。于是，库恩利用自己娴熟的有机实验技能，对三种“黄素”进行了一系列化学反应。
这里需要额外说一下，想要分析一个物质的结构，化学家们的做法就是将它与各种活泼物质进行反应，然后通过生成的产物来推断原物质具有哪些化学属性。每一种属性，往往都会对应相应的结构。用专业的话来说，就是对应相应的官能团。
库恩经过一系列分析，发现这三种“黄素”的化学性质极其相似。它们都含有2个甲基和1个五碳糖。虽然库恩在论文中对其的结构描述并不是十分准确，但基本上已经八九不离十了。
图：组成DNA的核糖核苷酸（sugar为五碳糖）
五碳糖其实就是核糖，它广泛存在于生物体的DNA和RNA中。大家是否想过，疫情期间我们通过检测病毒RNA来判断是否感染的时候，为什么要把这个过程叫做“核酸检测”呢？其实，“核酸”的“核”字指的就是RNA结构中的五碳糖[1]。
因为“黄素”里有五碳糖，所以库恩给它起了一个新名字，叫做“核黄素”。这个名字也在年被美国医学会的药学与化学委员会（CouncilofPharmacyandChemistryoftheAmericanMedicalAssociation）所采纳。同时，由于核黄素是继维生素B1——硫胺以来，第二个被发现的维生素，它也因此被命名为维生素B2。
维生素B2的提纯20世纪30年代，维生素B1已经被大量提纯运往世界各地以治疗脚气病。库恩也非常希望自己一直研究的核黄素也能够被大量提纯。但是，按照当时的技术，把核黄素的提纯从实验室水平上升到工业生产水平，仍然有一个巨大的鸿沟需要跨越。
起初，库恩尝试利用老鼠的肝脏建立一个能够大量提纯核黄素的方法。他采用的是传统的溶剂萃取，但是效果并不是很理想。于是他把范围扩大到一系列的植物和动物组织中，可惜都以失败而告终。
图：用于萃取实验的分液漏斗
幸运的是，库恩的一位同事——埃德加·莱德勒（EdgarLederer）开发出了一种叫做“色谱分离”的新技术。相比传统的萃取方法，这项新技术能够更加快速和准确地分离目标物质。
图：柱色谱分离技术
库恩本以为，利用莱德勒的这项新技术，大量提纯核黄素就是小菜一碟。可是令他万万没有想到的是，即便有了新的方法，想要大量提纯核黄素仍然是一项艰巨的任务。核黄素虽然在自然界是广泛存在的一种色素，但是在当时库恩所使用的食物材料中，它们的含量并不高。分离和纯化1克核黄素，库恩用了升的牛奶。如果想在鸡蛋中提取，那么获得1克核黄素，需要用掉颗鸡蛋[2]。尽管如此，库恩还是做到了。在工业合成的方法出来之前，用色谱分离技术提纯核黄素，是效率最高的。
维生素B2功能的判决实验不过新的问题也随之出现了。当时的科学界普遍认为库恩的这项工作，不仅成本极高，而且并没有什么实质性的价值。主要有以下2个原因：
核黄素的生物学作用机理并不明确。
目前世界上并没有因为缺乏核黄素而引起的致命疾病。
库恩当时也觉得，虽然有了那么多小鼠的实验。但是目前并没有任何一个研究和案例能把核黄素与某种人类疾病联系起来。而他也一直没能想出一个好方法来证明核黄素确实是人体所必须的。这项研究也随之进入了瓶颈期。
年的某一天，库恩收到了一本来自德国《自然科学》编辑部的最新一期刊物。如果是放在平时，库恩早就把它扔到某个角落了。因为他知道这个《自然科学》杂志无非是英国《自然》期刊的德国山寨版罢了。不过由于最近研究不是很顺利，抱着放松一下的心态，库恩翻了翻这本杂志。
很快，一个熟人的名字勾起了库恩的好奇心。这位熟人名叫奥托·沃伯格（OttoWarburg）。他是一名德国生理学家。库恩只知道他一直在研究微生物发酵过程中的生物氧化作用，但是不知道进行得怎么样了。正好借这次机会，库恩打算读一读沃伯格的论文，了解一下他最近的实验状况。
沃伯格在论文中描述了一种呼吸作用中的氧化酶。这个氧化酶是在啤酒酿造过程中由酵母菌分泌的，呈现黄绿色。如果通过透析的方法，可以把这种黄绿色物质洗掉。一旦洗掉之后，这个氧化酶的活性就消失了。库恩读到这段话的时候，突然眼前一亮。这个“黄绿色物质”，不正是自己研究了多年的核黄素嘛。想不到自己冥思苦想的问题，居然在无意之间被沃伯格给解决了。
同一年，库恩就迫不及待地邀请了包括沃伯格在内的37位专家，组织召开了一次学术会议。会议的内容是《关于生物氧化问题及其基本过程》。
在会议上，库恩慷慨激昂地发表了他的观点：“沃伯格的实验已经暗示了核黄素的生物学功能。他从呼吸氧化酶上洗下来的黄绿色素，就是核黄素。”
在座的专家们，当然不会这么轻易地买账。毕竟要得出库恩的结论，还差一个关键性的证据。他们集体对库恩发出了提问：“库恩教授，如果想要大家接受您的观点，那最起码您得拿出证据，证明沃伯格教授在氧化酶上观察到的黄绿色素就是核黄素。”
库恩作为一名自然科学家，当然早就料到大家会提出类似的问题。他胸有成竹地说：“我当然明白我现在所说的只是假说。你们大可放心，我已经设计了两个判决实验来验证它。如果实验结果证明我说错了，我也会向大家承认错误。”
会议结束后的第二年，库恩就开始了他的第一个判决实验。为了方便描述，我们接下去把沃伯格研究的氧化酶叫做“沃伯格酶”。此时的库恩已经知道，在纯净饮食的小鼠实验中，添加核黄素可以促进小鼠生长。但是并不知道如果把核黄素替换成“沃伯格酶”，会不会有类似的效果。库恩接下来做的，正是将所有之前实验中的核黄素，换成了“沃伯格酶”。
在这次实验中，只有带有黄绿色的“沃伯格酶”才能起到促进小鼠生长的作用。而洗掉黄绿色以后的“沃伯格酶”，并没有类似的促生长作用。
这个实验，基本上就已经证明了核黄素和附着在“沃伯格酶”上的黄绿色素是同一种物质了。不过库恩还是很谨慎。他觉得，如果是自己看到别人做了这么一个实验，那他肯定会质疑：“它们两个只是碰巧颜色和功能都一样罢了，并不能证明两者就是同一个物质。”
因此，库恩又花了两年时间，进行了第二个判决实验。库恩首先利用沃伯格的透析法，把“沃伯格酶”的黄绿色完全洗干净。“沃伯格酶”溶液的颜色随之变成了无色透明，氧化活性也消失了。接着，他又把自己研究多年的核黄素添加进去。“沃伯格酶”在恢复了黄绿色的同时，活性也恢复了。此时，库恩自己也长舒了一口气。因为他已经找到了证明两者相同的铁证。
听到这里，我不知道大家有没有跟上库恩的思路。不过没关系，我打个比方来帮助大家理解一下。如果大家还记得中学生物课上关于酶的知识，那可能会对“酶的专一性”有一定的印象。酶的专一性告诉我们，每个酶与小分子底物的结合都是十分专一的。这就像我们拿钥匙开锁一样。如果把锁看作酶，那么钥匙就是小分子底物。一般来说，一把钥匙就只能开一块锁。一块锁也只能被一把钥匙打开。
图：酶的专一性
在库恩的实验中，我们也可以把“沃伯格酶”看成一块锁。它自己携带了一把黄绿色钥匙。但是在弄丢了这把黄绿色钥匙之后，我们发现它也能被核黄素这把钥匙打开。这就说明了，核黄素与“沃伯格酶”自带的黄绿色素其实就是一种东西。
不过这个实验到这儿还没完。细心的观众可能已经发现一个问题了。核黄素对于“沃伯格酶”这个氧化酶来说，既不是底物，也不是产物。而是起到了激活“沃伯格酶”活性的作用。离开了核黄素，“沃伯格酶”的催化作用就无法进行。
这个现象在当时的科学家们看来，实在是太不可思议了。核黄素自那以后也被称为沃伯格酶的配体。不过库恩更喜欢叫它“辅酶”。顾名思义，就是一种酶的辅助因子，起到激发活性的作用。
关于“辅酶”，现在市面上也有很多类似的保健品。在纳豆激酶那期节目播出后，有一些听众咨询过“辅酶Q10”的保健品。其实人体中有很多辅酶，我也好奇“辅酶Q10”怎么就如此活跃在保健品市场。以后，我们会专门出一期关于“辅酶Q10”保健品的节目。从科学的角度来聊聊它们是否靠谱。记得
