2021年诺贝尔奖首个奖项公布，“辣味”十足！
截至今年，诺贝尔生理学或医学奖共颁发112次，有224人获奖。该奖项的奖章上刻着这样一句话：“新的发现使生命更美好。”
|作者：长夏 东月
|编审：劳灵格
北京时间10月4日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布了2021年诺贝尔奖生理学或医学奖的结果。
来自美国的科学家戴维·朱利叶斯（David Julius）和阿代姆·帕塔博蒂安（Ardem Patapoutian），因为“发现温度和触觉感受器”获奖。
·北京时间10月4日，20
21年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，戴维·朱利叶斯（左）和阿代姆·帕塔博蒂安共同获奖。
评奖委员会说，人类对热、冷和触觉的感知能力对生存至关重要，且巩固了我们与周围世界的互动。在日常生活中，我们认为这些感觉是理所当然的，但神经冲动是如何产生的，从而使温度和压力可以被感知的呢？
今年的诺贝尔奖得主解决了这个问题。
但对于“吃货”们来说，或许会感兴趣的是，两位科学家在研究中还用到了辣椒素——据说，朱利叶斯最早萌生研究辣椒素的想法，是在超市“买买买”的时候。
辣椒涂抹皮肤，为何会火辣辣地疼？
朱利叶斯是一位生理学家，今年66岁，现任加州大学旧金山分校医学院的生理学教授与系主任。他的实验室所研究的领域与我们的生活息息相关。比如，他们研究了皮肤对加热和冷却做出反应的通道，让我们对身体如何感知温度有了更广泛的了解。此外，他们还对疼痛的感觉以及炎症如何影响疼痛敏感性，等等，这些方面做了深度研究。
·戴维·朱利叶斯。
朱利叶斯的学术之路，是妥妥的学霸之路。
1955年，他出生于美国纽约布鲁克林，祖父母是东欧人，当年为了逃离当地的反犹太主义而移民美国。朱利叶斯从小就勤奋好学，而且头脑聪明，在科学方面表现出浓厚的兴趣。19岁那年，他考入麻省理工学院就读本科，22岁毕业。之后，他到加州大学伯克利分校读博士，毕业后又到哥伦比亚大学做博士后。有资料显示，自上世纪80年代起，他就开始用当时比较新的方法寻找五羟色胺的受体——这些受体同时调节兴奋性和抑制性神经传导物质的传递。
从神经层面来看，人类的大多感官接受感应的过程可以简化为：接受刺激 - 传递信号 - 大脑接收，并做出反应。这一过程中，需要一种被称为“感受器”的结构的帮助。通俗地说，这种感受器类似于“锁”或者“门”，他们只有在特定的情况喜爱才能被激活，就像锁需要特定钥匙才能打开一样。
以味觉为例，我们为何会品尝出苦味？原理是这样的：当负责苦味的味觉感受器在遇到形状和化学成分都符合要求的分子时，它们就会打开，然后经由一条通路向大脑传递信号，这时大脑就收到信息，感受到“好苦啊”。
目前，在味觉上，通过科学家的努力，已经发现了5种基本味道的感受器，分别负责咸、甜、酸、苦、鲜。在这些味道中，有一种味道与众不同，那就是辣。更严格来说，辣并不是一种“味道”。这就与朱利叶斯的突破性发现密不可分。
到底为什么用辣椒涂抹皮肤，会觉得火辣辣地疼？朱利叶斯近些年一直在研究的问题。
1989年，朱利叶斯加入加州大学旧金山分校，担任该校教授。此间，他开始寻找辣椒素的受体，辣椒素是辣椒中的一种化合物，可以引发疼痛感。
据说，朱利叶斯最早是在超市购物时有了研究辣椒素的想法。他说：“我看着这些货架和上到处都是辣椒和辣椒提取物（辣酱），并想，这是一个如此重要和如此有趣的问题。我真的必须认真对待这件事（指研究辣椒素的作用）。”当时，她的科学家妻子站在过道上，看着他说：“你在做什么？”他回答：“我真的很沮丧。我真的需要弄清楚这个问题。”妻子有些生气，劝他“别胡闹了”，两人离开超市。
后来，朱利叶斯一直放不下这个问题，把自己的想法告诉实验室同事，同事接受了他提出的挑战。于是，研究就这样开始了。“这就是科学的方式：在正确的时刻，正确的东西聚在一起。”朱利叶斯说。
1997年，经过多年努力，朱利叶斯的小组终于有了新发现——找到了一个辣椒素激活的蛋白质分子TRPV1，并发现TRPV1经加热后会被激活。这一发现，揭开了温度感受的机理和痛觉的外周感受的部分机理。TRPV1在人体身上的分布很广泛，所以辛辣的食物进出身体时（比如吃完火锅第二天拉肚子时），我们都会感受到灼热和疼痛。
与此同时，他还确认了一件事，那就是TRPV1属于TRP通道家族。事实上，早在1969年，就有科学家在果蝇中发现过TRP基因，但是并没有人知道它的功能所在。
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这些年，因为在这一领域的研究，朱利叶斯屡获大奖。2010年，因对辨认涉及伤害性作用的离子通道的研究，他获得邵逸夫奖。同年，他也获得阿斯图里亚斯亲王奖科学技术奖。
“朱利叶斯的小组后来还陆续发现了这个家族的其它受体，譬如凉爽受体以及芥末油受体。这一新发现的TRPV1及相关通道目前已成为新型止痛药研发关注的靶点。”清华大学药学院研究员肖百龙在接受《知识分子》采访时说。
朱利叶斯研究“痛苦”，但收获了不少快乐。2019年他因“发现了痛觉背后的分子、细胞和机制”而获得突破奖—生命科学奖，奖金是300 万美元。关于奖金，当时他曾说自己喜欢给社区捐款，“我真的很喜欢支持艺术、音乐和科学教育，所以我会继续做这些事情”。
这一次，朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安将获得1000万瑞典克朗（约合人民币740.9万元），他们会如何处理，目前不得而知。
至于今年为何将生理学或医学奖共同颁给朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安，饶毅的解释是：“因为他们在压力感觉都有贡献。其中对于长期悬而未决的听觉，他们和其他人都有直接或间接贡献。”
或将推进慢性疼痛及多种疾病的治疗
帕塔博蒂安和朱利叶斯的研究不谋而合。
TRPV1的发现是一项重大突破，为揭开其他温度感受器的神秘面纱开辟了道路。在此基础上，朱利叶斯和帕塔博蒂安分别独立确认了TRPM8分子的存在，这种分子会对薄荷醇和寒冷产生反应。
除了温度的感受机制之外，人类也一直不太清楚机械刺激如何转化为触觉和压力感。
帕塔博蒂安把这方面的认知向前推进了一大步。他发现了能对皮肤和内部器官的机械刺激作出反应的新型感受器PIEZO1和PIEZO2——在给它们命名时，帕塔博蒂安使用了古希腊语里的“压力”一词，“piezi”。
· 帕塔博蒂安发现了PIEZO1和PIEZO2。
帕塔博蒂安于1967年出生在黎巴嫩。他在战火中经历了动荡的童年，19岁时到了美国洛杉矶定居，后来获得美国帕萨迪纳加州理工学院的博士学位。2000年之后，他来到加州斯克里普斯研究中心任职。
帕塔博蒂安的研究生涯并非一帆风顺。他曾在接受采访时透露，很长一段时间他的研究一直没什么进展，搞得自己都想转行了，好在最后还是坚持了下来。
值得注意的是，帕塔博蒂安的实验室里有不少亚裔研究人员。不久前，他和多位亚裔学生发表了一项研究成果，发现一种与触觉蛋白密切相关的传感器蛋白。
· 阿代姆·帕塔博蒂安和亚裔同事们在一起。
发现温度和触觉感受器为何如此重要？诺贝尔奖生理学奖或医学奖奖项委员会表示：“这些知识正在被用于开发多种疾病的治疗方法，包括慢性疼痛的治疗。”
TRPV1与身体的慢性疼痛及核心温度调节等有关，并且对炎症过程中产生的化学物质很敏感，这为癌症疼痛和其他疾病的治疗开辟了新的潜在途径。
PIEZO1和PIEZO2则参与到了血压、呼吸和膀胱控制等多项身体机能中，还有研究显示，PIEZO2缺乏的人，在黑暗中站立和行走都有困难。有关它们的研究，也将把我们导向全新的未知领域。
在帕塔博蒂安家，率先得知他获得诺贝尔奖的并不是他本人，而是他94岁的父亲——在瑞典卡罗林斯卡医学院打来电话的晚上，帕塔博蒂安把手机调节到了勿扰模式，所以相关信息转到了他父亲那里。帕塔博蒂安开玩笑道：“最后还是被打扰到了。”
虽然两位科学家是一起获的奖，但他们的研究是各自独立进行。帕塔博蒂安坦言，他们之间存在良性的竞争。“与伟大的科学家一起工作和竞争总是好的，戴维当然是其中之一。”
· 温度和触觉感受器的发现，对我们了解许多生理过程和疾病状况非常重要。
新的发现使生命更美好
截至今年，诺贝尔生理学或医学奖共颁发112次，有224人获奖。该奖项的奖章上刻着这样一句话：“新的发现使生命更美好。”
事实上，跟经济学奖、文学奖等奖项相比，诺贝尔生理学奖或医学奖总是显得有些“高冷”，相关的成果似乎很难为我们普通人所真正理解。
但正如奖章上这句话所描述的，在该奖项的背后，是无数科学家为了对抗疾病和死亡所做的孜孜不倦的努力。
回顾这一奖项120年的历史可以看到，人类如今能应对各种历史上的“疑难杂症”、享受到很多健康保障，与一代代科学家的积淀密不可分——
1901年，德国生理学家贝林因其在血清疗法及白喉疫苗等方面作出的贡献，首次获颁该奖项。
20世纪之前被视为“不治之症”的糖尿病，因为胰岛素的发现逐渐被攻克。1921年，加拿大医学家弗雷德里克·班廷因为从动物胰腺中提得可供临床应用的胰岛素而获奖。
中国科学家屠呦呦2015年获奖的故事，中国人就更为熟悉了：屠呦呦团队从中药中分离出抗疟药物青蒿素，以此为基础的疟疾疗法，拯救了数百万人的生命。
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再看看最近5年生理学或医学奖的得主情况：
受新冠疫情影响，近两年生理学或医学奖格外令人关注，与新冠有关的领域也成为各方押注的热门。甚至在2020年时，就有预测称，诺贝尔奖或颁给研究新冠病毒的科学家们。但业内人士表示，诺贝尔科学类奖项一般会颁给那些经受住时间考验的成就。基于此，关于新冠的科学研究要在近年摘得诺奖，可能性非常小。
值得一提的是，2020年生理学或医学奖的得主之一加拿大病毒学家迈克尔·霍顿，在新冠肺炎疫情暴发后的第一时间，就率领团队投入了新冠病毒疫苗的研发。
感谢这些科学家，让我们的生命更加美好。
资料来源：诺贝尔奖官网、《大众科学》等
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