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            北京時間10月4日,大衛·朱利葉斯(David Julius)和阿德姆·帕塔波蒂安 (Ardem Patapoutian)由于發現溫度和觸覺受體被授予2021年諾貝爾生理學或醫學獎。

            相關閱讀|剛剛,2021年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉!

            諾獎得主平時生活中是個怎樣的人?他們研究過程中有哪些有趣的故事?這項研究為何能獲諾獎?《中國科學報》邀請了4位專家進行解讀。

            感知熱、冷和觸覺的能力對生存至關重要,是我們與周圍世界互動的基礎。我們總認為這些感覺是理所當然的,但神經沖動是如何啟動的,溫度和壓力是如何被我們感知到的?今年的諾貝爾獎獲得者回答了這些問題。

            Julius利用辣椒素(一種來自辣椒的刺激性化合物,可引起灼熱感)來識別皮膚神經末梢中對熱有反應的傳感器。Patapoutian使用壓敏細胞發現了一類新型傳感器,可以對皮膚和內部器官中的機械刺激做出反應。

            諾獎委員會評價,這些突破性發現啟動了密集的研究活動,導致我們對神經系統如何感知熱、冷和機械刺激的理解迅速增加。獲獎者在我們對感官與環境之間復雜相互作用的理解中發現了關鍵的缺失環節。

            《中國科學報》:你認識的諾獎得主是怎樣的人?

            清華大學藥學院教授肖百龍:

            Ardem今年54歲,作為諾獎得主是非常年輕的。在我眼里,他是一位非常有活力、有闖勁的科學家,總是喜歡引領一個領域。他的實驗室早期發現了多個溫度感知受體。2010年,他的實驗室又發現了感受機械力的分子受體。

            我曾在Ardem實驗室做博士后研究,令我印象非常深刻的是他的工作效率。他總是早晨8點來到辦公室,下午5點就離開了。與精彩的科技事業一樣,他的業余生活同樣豐富,這是一個很有生活熱情的人。

            清華大學生命科學學院教授楊茂君:

            在一次國際會議上,我曾經聽過Ardem的報告,當時記得他說,他們做這個研究的時候采用了一種很“笨”的辦法,把200多個可能與細胞感受壓力有關的離子通道基因挨個用RNAi(RNA干擾)技術逐一敲除,以確定細胞是否還能感受壓力,直到敲到第100多個的時候,才找到一個關鍵基因,后來他們把這個基因命名為Piezo1,他們做這個研究真的很辛苦。

            2010年他們鑒定Piezo的文章發表,我看到后的第一感覺是:這個應該能得諾獎,畢竟人體基礎感知的相關研究發現中已經有多項獲獎,如味覺、視覺等。也是從那時候起,我們團隊正式開始進行表達、純化進而解析Piezo三維結構的工作,以期解釋這個通道到底是如何工作的,并于2015年首次報道了這個通道的近原子分辨率結構。

            《中國科學報》:得知今年諾獎的評選結果后,你有什么感受?

            生命科學領域科普作家郭曉強:

            熱門領域爆了一個“小冷門”!

            不出所料,今年諾獎頒給了呼聲很高的神經科學領域。但是頒給了觸覺和痛覺受體的發現者,又有點小冷門的感覺。

            對今年的諾獎,多數人以為會先頒發給神經科學領域里發現聽覺分子機制或開辟光遺傳學的科學家。而這些科學家有的已經8旬高齡。

            盡管大家普遍相信David和Ardem兩位科學家獲獎是“早晚的事”,但他們真的是“太年輕”了。

            楊茂君:

            這更讓我感慨,眼耳鼻舌身意,色聲香味觸法,對這些人體基本感知的研究的確都是諾獎級的。

            肖百龍:

            如今,Ardem實驗室又在新的方向進行探索,開始在植物中尋找機械敏感通道。這位已經獲得諾獎的大科學家,未來還有著無限可能。

            《中國科學報》:該研究為何能獲諾獎?

            肖百龍:

            很多時候,諾貝爾獎都頒給了對自然界本質問題的探索工作。這次也一樣。

            外界帶給生物的機械刺激無處不在,觸覺的感受機理是非?;镜目茖W問題。Ardem團隊發現的Piezo通道在機體中發揮的作用非常廣泛,很多系統都需要它。而且有非常明確的人類遺傳學證據顯示,它的突變會導致很多遺傳疾病。

            中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員仇子龍:

            本次諾獎獲得者的主要發現是Trpv1和Piezo通道相關的研究,這是觸覺痛覺領域內對機械感知最大的兩個贏家。

            首先這是一個基礎性的科學發現,其次,該發現有足夠的影響力。

            痛覺的機械感知關系到很多人類疾病。但并不是因為痛覺跟疾病相關,科學家們才去研究它,而正是因為在這個領域做出了許多原創性研究后,我們才發現痛覺的相關機制研究對人類的生命健康和疾病治療有著重大意義。

            這再一次提醒我們,偉大的科學成果往往來自于人類沒有功利心的求真和創新。

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