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实至名归,2019年诺贝尔生理学或医学奖,授予细胞氧感应机制发现者

Nexbrio 知几未来研究院 2022-01-16


在一个全球瞩目的时刻,来自美国和英国的3名科学家,正接受生理学和医学界最高等级的荣誉表彰。


北京时间10月7日下午5时32分,在瑞典卡罗林斯卡学院一间中等大小的阶梯教室里,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓了它的得主:



因“发现了细胞如何感知并适应氧气供应”,而被联合授予:William G. Kaelin、Sir Peter J. Ratcliffe、Gregg L. Semenza


  • William G. Kaelin,1957年生于纽约。他在Dana-Farber癌症研究所建立了自己的研究实验室,并于2002年成为哈佛医学院的正式教授。


  • Peter J. Ratcliffe1954出生于英国兰开夏郡。他是伦敦弗朗西斯·克里克研究所临床研究主任,牛津Target Discovery研究所所长,Ludwig癌症研究所成员。


  • Gregg L. Semenza 1956年出生于纽约。他于1999年成为约翰霍普金斯大学的正式教授,2003年起担任约翰霍普金斯细胞工程研究所血管研究项目主任。


这三位科学家通过长时间的努力,阐明了氧感应机制并展示了它的工作原理。


诺委会表示,今年诺贝尔奖获得者的开创性发现,揭示了生命最基本的适应过程之一。


它为我们理解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础,也为对抗贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。


氧感应机制,图源:诺奖官网


此次授奖的发现,意味着什么?



基础研究领域的突破,往往意味“一只蝴蝶煽动了它的翅膀”。


这几位科学家所阐明的氧感应机制,存在于几乎所有组织中。该机制在许多不同的细胞类型中,都具有通用和功能性。


氧气控制下的生理病理学非常多。比如:


氧传感能使细胞适应低氧水平的新陈代谢——可能就发生在我们剧烈运动时的肌肉中;


人类的免疫系统和许多其他生理功能也被氧气感应机制微调。氧传感甚至被证明在胎儿发育过程中,控制正常血管的形成和胎盘发育;



氧感应也是许多疾病的核心(见上图)例如,慢性肾衰患者常因EPO表达减少而患严重贫血。EPO是由肾脏中的细胞产生的,并且对于控制红细胞的形成来说非常关键。


此外,氧调节的机制在癌症中也具有重要的作用。在肿瘤中,氧调节机制被用来刺激血管的形成和重塑新陈代谢。


由于这些诺贝尔奖获得者的开创性工作,我们对氧气水平如何调节基本生理过程有了更多的了解。


这相当于打牢了地基。下一步再由全球的各个实验室、制药公司等在地基之上开发药物——也就是,针对氧传感机制进行激活或阻断,来干扰不同的疾病状态


诺奖离我们的生活并不遥远。1945年,Alexander Fleming因发现青霉素而获诺奖。图源:Alexander Mahmoud


关于诺奖生理学或医学奖的7个小事实



1895年11月27日,化学家Alfred Nobel先生在遗嘱上签署了他的最后愿望:


遗产中的最大份额设立为一系列名为“诺贝尔奖”的奖项,部分授予“在生理学或医学领域中做出最重要发现的人”。


年轻时期的Alfred Nobel,图源:诺奖官网


Alfred Nobel留下财产的数额相当可观,超过3100万瑞典克朗(放在今天,大约为17亿200万克朗),这些钱被用来成立了一支基金,投资收益“每年以奖励形式,分发给那些在前一年给人类带来最大利益的人。”


1.自1901年以来,共颁发过109次诺贝尔生理学或医学奖


诺贝尔生理学或医学奖的颁发,跳过了1915、1916、1917、1918、1921、1925、1940、1941和1942年。除了受一战和二战影响,还因为在这些年中“所提名的作品,没有达到章程中所指明的重要性”。


2.“共同获奖”和“单独获奖”


历年来,共有39次诺贝尔生理学或医学奖单独获奖者;33次由两名获奖者共享;37次由三名获奖者共享。


因为,诺贝尔基金会的章程规定:奖金数额可平均分配给两部作品;被奖励的作品由两人或者三人制作的,应当共同奖励。但在任何情况下,奖金不得分为三份以上。


3.1901-2018年间,共有216人获奖


最年轻的诺贝尔生理学或医学奖得主是Frederick G. Banting,他在1923年因发现胰岛素而得奖时,年仅32岁;年龄最大的则是Peyton Rous,1966年他因发现诱发肿瘤的病毒而获奖时,已经87岁。


在这216人中,有12名是女性。其中,Barabara McClintock是唯一单独获奖的:

1947

Gerty Cori

1977

Rosalyn Yalow

1983

Barbara McClintock

1986

Rita Levi-Montalcini 

1988

Gertrude B. Elion

1995

Christiane Nüsslein-Volhard

2004

Linda B. Buck

2008

Françoise Barré-Sinoussi

2009

Elizabeth H. Blackburn 

Carol W. Greider

2014

May-Britt Moser

2015

屠呦呦


4.逝者不能获得诺贝尔奖,除非宣布获奖后死亡


在生理学或医学领域中,不曾有过逝者获奖的先例。从1974年起,诺贝尔基金会章程规定,除非在宣布诺贝尔奖后死亡,否则不得在死后颁发奖金。


2011年诺贝尔生理学或医学奖公布后,人们发现其中一位得主Ralph Steinman三天前去世了。董事会经审查后决定,该次颁奖有效,因为当时组委会并不知道他的死亡。


5.被迫拒绝诺奖的人


希特勒曾禁止3名德国诺贝尔奖获得者领奖,其中包括Gerhard Domagk——1939年诺贝尔生理学或医学奖得主。另外2名科学家分别于1938年和1939年获得诺贝尔化学奖。


他们后来都拿到了诺贝尔奖的证书和奖章,但不能得到奖金。


6.被提名32次,但从未获奖的人


这个人就是奥地利神经学家、精神分析法创立者Sigmund Freud(1855-1939)。


1929年,诺贝尔医学委员会聘请的一位专家认为,不需要对Freud进行进一步的研究,因为他的工作没有被证实的科学价值。Freud还曾被Romain Rolland提名为1936年诺贝尔文学奖获得者——Romain Rolland是Freud的熟人。


7.诺奖的奖章、证书和奖金


2019年的奖金额,定为900万瑞典克朗/领域全额。


每个诺贝尔奖证书,都是一个独特的艺术作品,由瑞典最重要的艺术家和书法家创造:



诺贝尔生理学和医学奖奖章,是由瑞典雕刻家Erik Lindberg设计的。奖章中,医学之神将一本打开的书置于膝上,并收集石缝中的水解渴:



诺奖生理学或医学奖中的华人得主:屠呦呦



2015年,中国本土科学家屠呦呦因从传统中药中提取出了可抑制疟原虫的物质,“发现了一种治疗疟疾的新疗法”,而获诺奖生理学或医学奖。


屠呦呦出生于1930年12月30日,浙江宁波人,自1965以来,在中国中医科学院工作,现在她是该院的首席科学家。图源:诺奖官网


屠呦呦最重大的贡献,是研制了新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素,在1972年成功提取了分子式为C15H22O5的无色结晶体,并将之命名为“青蒿素”。


青蒿素可有效降低疟疾患者的死亡率。在过去几十年中,超过2亿疟疾患者接受了青蒿素或青蒿素联合疗法,挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命。


研究工作仍在继续。


“青蒿素的发现,激励我们通过多学科的整合来进行研究。探索中医药宝库为我们提供了一条通向成功的独特道路,而运用现代科学技术和方法,无疑是实现和加快发现的有效途径。


我们正在继续研究青蒿素,以了解其作用机制,并防止或延缓青蒿素抗药性疟疾的发展”,屠呦呦说。




封面图源 NobelPrize.org

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