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新晋诺奖得主导师谢克曼:朱利叶斯获奖几乎是必然

10月4日,诺贝尔奖首个奖项医学或生理学奖揭晓,美国科学家大卫·朱利叶斯 (David Julius) 和阿登·帕塔普蒂安 (Ardem
Patapoutian) 因发现“温度和触觉感受器”获奖。朱利叶斯在美国加州大学伯克利分校的共同导师兰迪·谢克曼(Randy
Schekman)教授在诺奖揭晓后对第一财经记者表示:“大卫(朱利叶斯)给我发信息,我祝贺了他。我想他现在已经靠着肾上腺素生活在了九霄云外。”

曾对致幻剂工作原理感兴趣

朱利叶斯是谢克曼及其伯克利大学的同事、生物化学家和细胞学家Jeremy Thorner共同的研究生。谢克曼是2013年诺贝尔医学或生理学奖的获得者;Thorner因其在生物信号转导机制方面出众的研究成果著称。

作为加州大学伯克利分校的一名研究生,朱利叶斯后来又成为哥伦比亚大学的博士后。他说他对神奇蘑菇和LSD(致幻剂)的工作原理感兴趣,从更广泛的领域来看,朱利叶斯还对自然界中的事物如何与人类受体相互作用产生兴趣。

对于学生获奖,谢克曼表示自己非常激动,但并不意外。“大卫的工作已经获得无数殊荣,获得诺贝尔奖几乎是必然的事情。”他对第一财经记者表示。

2020年,朱利叶斯和帕塔普蒂安获得了由挪威政府办法的卡夫利(Kavli)神经科学奖,奖励他们开创性地发现了有助于身体感知压力的蛋白质。

对事物本质的探寻往往能够使人们做出最了不起的发现。我们如何感知环境?这是关于人类存在的最深刻的问题之一。

几千年来,人类感官机制激发了我们的好奇心,例如眼睛如何检测光线,声波如何影响我们的内耳,以及不同的化合物如何与我们的鼻子和嘴巴中的受体相互作用,从而产生嗅觉和味觉。

17世纪法国哲学家勒内·笛卡尔(René Descartes)设想了将皮肤的不同部分与大脑连接起来的通路。这样当火接触到脚时,就会向大脑发送信号。随后的研究发现,感觉神经元记录了我们环境中的变化。

1944 年约瑟夫·埃兰格 (Joseph Erlanger) 和赫伯特·加瑟 (Herbert Gasser) 因发现了对不同刺激做出反应的不同类型的感觉神经纤维获得诺贝尔生理学或医学奖。但一个基本问题仍然存在:温度和机械刺激如何在神经系统中转化为电脉冲?

朱利叶斯和帕塔普蒂安的工作首次让人类了解冷热和机械力如何启动神经冲动,使我们能够感知和适应周围的世界。他们的工作还激发了对包括慢性疼痛在内的各种疾病疗法的深入研究。

挖掘人们并不了解的领域

帕塔普蒂安起初对神经系统感兴趣,后来更倾向于研究触觉和痛觉,理由很简单,他说研究疼痛要比研究大脑本身更容易。但人们对于感觉神经元如何接受压力和温度等机械力的问题还不是很清楚。“当你发现一个人们对它不太了解的领域时,这便是一个深入挖掘的好机会。”帕塔普蒂安表示。

朱利叶斯则认为,对于生命而言,没有任何感觉系统比疼痛更重要,但几乎没有任何人真正了解疼痛的机制。因此,他的实验室开始研究各种令人不快的天然物质的作用,比如狼蛛和珊瑚蛇的毒素、辣椒中的辣椒素以及导致辣根和芥末刺鼻的化学物质。

而朱利叶斯本人也喜爱吃哈瓦那辣椒罐头,但这并不意味着他可以吃很多。“我认为任何东西都应该适可而止。”朱利叶斯说道。

针对今年诺贝尔医学或生理学奖的颁奖结果,大多数科学家认为实至名归。上海科技大学生命科学与技术学院副教授胡霁对第一财经记者表示:“两位科学家解析了感觉系统最底层的分子机制,也就是将外部的物理量转化为生物能识别的信息,比如将温度的变化转化为膜电流的变化,这个转化过程对应很多受体蛋白,这些蛋白就是生物学最基础的东西。”

2013年诺贝尔化学奖获得者迈克尔·莱维特(Michael Levitt)教授对第一财经记者表示:“人体感知机制的发现者获得诺奖是非常值得的,这一领域很好地诠释了诺奖的宗旨,也就是颁给一些非常重要却容易被人们忽视的基础科学研究,并且这些研究经得起时间的验证,通过实践证明是正确的。”

莱维特表示,两位今年的获奖者都非常年轻,尤其是帕塔普蒂安。他还给出了自己对mRNA没有获奖的看法。“今年mRNA疫苗的呼声很高,但我认为mRNA没有拿奖是意料之中的,因为这个技术还很新,诺奖很少会颁给尚未经过时间验证的科学研究。”他告诉第一财经记者,“即便是去年获奖的Crispr基因编辑技术,我们也认为颁发的时间有些为时过早。”

中科院院士葛均波在10月5日的一场公开学术演讲中提到最新揭晓的诺贝尔医学奖或生理学奖时表示:“今年获奖的是一个看起来并不起眼的机制,但是就像美国物理学家亨利·罗兰在一百多年前所做的演讲《为纯科学呼吁》,诺奖也再次提醒我们基础科研的重要性。”

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