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諾獎得主:童年未想過當科學家 對涉足未開發(fā)的領域猶豫不決
時間:2021-10-05 15:36   來源:紅星新聞   責任編輯:沫朵
  原標題:諾獎得主:童年未想過當科學家 對涉足未開發(fā)的領域猶豫不決

  瑞典當地時間4日11時30分,2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎正式揭曉。獎項授予戴維·朱利葉斯(David Julius)和阿爾登·帕塔波提安(Ardem Patapoutian),以表彰他們“發(fā)現溫度和觸覺感受器”。

  ▲2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主公布。圖據網絡

  據悉,戴維·朱利葉斯利用辣椒素來識別皮膚神經末梢上對熱做出反應的感受器;阿爾登·帕塔波提安利用壓力敏感細胞發(fā)現了一種對皮膚和內部器官的機械刺激作出反應的新型感受器。

  “人體對熱、冷和觸覺的感知能力對我們的生存至關重要,并且支撐著我們與周圍世界的互動。”對于兩人的獲獎理由,諾貝爾獎官方賬號解釋稱,兩位科學家“識破了”人類感知溫度、壓力和疼痛的分子機制,揭示了那些隱藏在疼痛過敏現象背后的機理,為與觸覺相關的生理疾病研究提供了重要依據。

  相關資料顯示,此次獲獎得主之一、分子生理學家戴維·朱利葉斯,為美國加州大學舊金山分校醫(yī)學院生理學系教授。

  ▲得知自己獲獎的朱利葉斯,與妻子以一杯晨間咖啡作為慶祝。圖據網絡

  多年來,朱利葉斯在實驗室中的一系列非凡發(fā)現,為他帶來了專業(yè)上的贊譽和眾多獎項,比如表彰為改善人類健康做出重要、轉型性貢獻的科學家獎項“保羅·詹森博士生物醫(yī)學研究獎”,以及有著“科學界奧斯卡”之稱的“科學突破獎”。

  然而,這樣的一位科學大咖卻表示,自己小時候“幾乎從未想過要成為一名科學家”。

  童年夢想幾乎與成為科學家無關

  大學時曾計劃成為一名醫(yī)生

  據報道,朱利葉斯從小在紐約布魯克林的布萊頓海灘長大,這是一個俄羅斯移民社區(qū)。童年時的朱利葉斯幾乎從沒有想過自己要成為一名科學家。

  他曾在紐約的尖子高中學校史岱文森高中(Stuyvesant High School)學習過一年,但后來選擇轉學到離家更近的公立高中,因為他“厭倦了史岱文森高中無休止的考試和成績競爭”。

  在林肯高中,一位有趣的物理老師向學生們展示了科學與日常生活的相關性,其指導使朱利葉斯重新考慮了自己的志向。1973年,他前往麻省理工學院(MIT)就讀,計劃未來成為一名醫(yī)生。

  然而,求學期間親身參與研究的體驗讓他意猶未盡。大三時,朱利葉斯開始在生物大分子領域的傳奇人物亞歷山大·里奇(Alexander Rich)手下做實驗。

  ▲戴維·朱利葉斯。圖據網絡

  “亞歷山大的實驗室是一個富有創(chuàng)造性的、自由自在的、雜亂的地方,打消了我之前的任何想法,即實驗室環(huán)境十分荒涼、貧瘠,只適合個性安靜的人做著冷靜的實驗。”朱利葉斯在他的自傳中寫道。

  1977年,朱利葉斯進入加州大學伯克利分校的生物化學系攻讀研究生。他的兩位指導老師分別是 的生物化學家杰里米·索納(Jeremy Thorner)和蘭迪·謝克曼(Randy Schekman),后者在2013年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

  此后,他對更復雜生物的神經生物學,尤其是對利用分子遺傳學和藥理學方法破譯神經元功能的可能性產生了濃厚的興趣。因此,1984年,他在哥倫比亞大學與神經生物學家理查德·阿克塞爾(Richard Axel,2004年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎)一起進行博士后研究。

  “我在那里的時候,每個人都在做不同的事情,”朱利葉斯說。

  冷門課題妻子鼓勵冒險一試

  不懈研究最終發(fā)現重要蛋白受體

  1989年,朱利葉斯來到加州大學舊金山分校,開始有了自己的實驗室,隨即帶領團隊展開研究。

  隨著朱利葉斯的注意力轉移到神經系統(tǒng),他越來越好奇,為什么食物和其他產品中天然存在的化合物有時會對大腦中的受體起作用,引起幻覺或其他大腦功能的變化。

  幾十年來,研究人員一直在實驗室里用辣椒素來研究疼痛。辣椒素是一種辛辣的辣椒提取物,能給人以灼燒感。然而,沒有人知道辣椒素為什么會產生這種效果。朱利葉斯對涉足這樣一個未開發(fā)的領域猶豫不決。

  ▲戴維·朱利葉斯。圖據網絡

  有一天,當他和妻子、加州大學舊金山分校的教授霍莉·英格拉姆(Holly Ingraham)一起逛超市時,妻子發(fā)現他盯著香料貨架陷入了沉思,于是鼓勵他冒險一試。他照做了。

  此后,朱利葉斯帶領團隊創(chuàng)建了一個包含了百萬個DNA片段的基因庫。在這個基因庫當中,這些DNA片段都是神經元中能對疼痛、熱和觸感做出反應的基因。

  他和同事們假設,這個數據庫中包含一個能夠編碼與辣椒素反應的蛋白質的DNA片段。經過艱難探索,他們終于發(fā)現了一個能夠使細胞對辣椒素敏感的DNA片段。

  通過對目標DNA片段的進一步研究,他們發(fā)現該DNA片段可以編碼出一種離子通道蛋白質受體,這個蛋白質受體后來被命名為:TRPV1。


 
  ▲提取毒素進行相關實驗的朱利葉斯。圖據網絡
 
  他們還發(fā)現,這個蛋白質受體擁有能對“熱”做出反應的能力。換句話說,這個蛋白質受體其實是在感受到疼痛的溫度后,才被激活的。而這也就解釋了,為什么吃了特別辣的東西時,很多人都急著要喝冰水。
 
  TRPV1的發(fā)現是一個極其重大的突破,它開啟了一扇全新的大門,科學家可以沿著這個路徑去研究其他溫度感應受體。事實也是如此。比如,后來科學家們真的找到了會被“冷”激活的蛋白質受體TRPM8(薄荷素)。除此之外,基于TRPV1的研究,也可以幫助科學家研發(fā)新型止痛藥。

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