新晉諾獎得主導師謝克曼:朱利葉斯獲獎幾乎是必然

10月4日,諾貝爾獎首個獎項醫學或生理學獎揭曉,美國科學家大衛·朱利葉斯 (David Julius) 和阿登·帕塔普蒂安 (Ardem
Patapoutian) 因發現“溫度和觸覺感受器”獲獎。朱利葉斯在美國加州大學伯克利分校的共同導師蘭迪·謝克曼(Randy
Schekman)教授在諾獎揭曉后對第一財經記者表示:“大衛(朱利葉斯)給我發信息,我祝賀了他。我想他現在已經靠着腎上腺素生活在了九霄雲外。”

新晉諾獎得主導師謝克曼:朱利葉斯獲獎幾乎是必然

曾對致幻劑工作原理感興趣

朱利葉斯是謝克曼及其伯克利大學的同事、生物化學家和細胞學家Jeremy Thorner共同的研究生。謝克曼是2013年諾貝爾醫學或生理學獎的獲得者;Thorner因其在生物信號轉導機制方面出眾的研究成果著稱。

作為加州大學伯克利分校的一名研究生,朱利葉斯後來又成為哥倫比亞大學的博士后。他說他對神奇蘑菇和LSD(致幻劑)的工作原理感興趣,從更廣泛的領域來看,朱利葉斯還對自然界中的事物如何與人類受體相互作用產生興趣。

對於學生獲獎,謝克曼表示自己非常激動,但並不意外。“大衛的工作已經獲得無數殊榮,獲得諾貝爾獎幾乎是必然的事情。”他對第一財經記者表示。

2020年,朱利葉斯和帕塔普蒂安獲得了由挪威政府辦法的卡夫利(Kavli)神經科學獎,獎勵他們開創性地發現了有助於身體感知壓力的蛋白質。

對事物本質的探尋往往能夠使人們做出最了不起的發現。我們如何感知環境?這是關於人類存在的最深刻的問題之一。

幾千年來,人類感官機制激發了我們的好奇心,例如眼睛如何檢測光線,聲波如何影響我們的內耳,以及不同的化合物如何與我們的鼻子和嘴巴中的受體相互作用,從而產生嗅覺和味覺。

17世紀法國哲學家勒內·笛卡爾(René Descartes)設想了將皮膚的不同部分與大腦連接起來的通路。這樣當火接觸到腳時,就會向大腦發送信號。隨後的研究發現,感覺神經元記錄了我們環境中的變化。

1944 年約瑟夫·埃蘭格 (Joseph Erlanger) 和赫伯特·加瑟 (Herbert Gasser) 因發現了對不同刺激做出反應的不同類型的感覺神經纖維獲得諾貝爾生理學或醫學獎。但一個基本問題仍然存在:溫度和機械刺激如何在神經系統中轉化為電脈衝?

朱利葉斯和帕塔普蒂安的工作首次讓人類了解冷熱和機械力如何啟動神經衝動,使我們能夠感知和適應周圍的世界。他們的工作還激發了對包括慢性疼痛在內的各種疾病療法的深入研究。

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挖掘人們並不了解的領域

帕塔普蒂安起初對神經系統感興趣,後來更傾向於研究觸覺和痛覺,理由很簡單,他說研究疼痛要比研究大腦本身更容易。但人們對於感覺神經元如何接受壓力和溫度等機械力的問題還不是很清楚。“當你發現一個人們對它不太了解的領域時,這便是一個深入挖掘的好機會。”帕塔普蒂安表示。

朱利葉斯則認為,對於生命而言,沒有任何感覺系統比疼痛更重要,但幾乎沒有任何人真正了解疼痛的機制。因此,他的實驗室開始研究各種令人不快的天然物質的作用,比如狼蛛和珊瑚蛇的毒素、辣椒中的辣椒素以及導致辣根和芥末刺鼻的化學物質。

而朱利葉斯本人也喜愛吃哈瓦那辣椒罐頭,但這並不意味着他可以吃很多。“我認為任何東西都應該適可而止。”朱利葉斯說道。

針對今年諾貝爾醫學或生理學獎的頒獎結果,大多數科學家認為實至名歸。上海科技大學生命科學與技術學院副教授胡霽對第一財經記者表示:“兩位科學家解析了感覺系統最底層的分子機制,也就是將外部的物理量轉化為生物能識別的信息,比如將溫度的變化轉化為膜電流的變化,這個轉化過程對應很多受體蛋白,這些蛋白就是生物學最基礎的東西。”

2013年諾貝爾化學獎獲得者邁克爾·萊維特(Michael Levitt)教授對第一財經記者表示:“人體感知機制的發現者獲得諾獎是非常值得的,這一領域很好地詮釋了諾獎的宗旨,也就是頒給一些非常重要卻容易被人們忽視的基礎科學研究,並且這些研究經得起時間的驗證,通過實踐證明是正確的。”

萊維特表示,兩位今年的獲獎者都非常年輕,尤其是帕塔普蒂安。他還給出了自己對mRNA沒有獲獎的看法。“今年mRNA疫苗的呼聲很高,但我認為mRNA沒有拿獎是意料之中的,因為這個技術還很新,諾獎很少會頒給尚未經過時間驗證的科學研究。”他告訴第一財經記者,“即便是去年獲獎的Crispr基因編輯技術,我們也認為頒發的時間有些為時過早。”

中科院院士葛均波在10月5日的一場公開學術演講中提到最新揭曉的諾貝爾醫學獎或生理學獎時表示:“今年獲獎的是一個看起來並不起眼的機制,但是就像美國物理學家亨利·羅蘭在一百多年前所做的演講《為純科學呼籲》,諾獎也再次提醒我們基礎科研的重要性。”

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