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諾獎得主:童年未想過當(dāng)科學(xué)家 對涉足未開發(fā)的領(lǐng)域猶豫不決
時間:2021-10-05 15:36   來源:紅星新聞   責(zé)任編輯:沫朵
  原標(biāo)題:諾獎得主:童年未想過當(dāng)科學(xué)家 對涉足未開發(fā)的領(lǐng)域猶豫不決

  瑞典當(dāng)?shù)貢r間4日11時30分,2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎?wù)浇視。獎?xiàng)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(xiàn)溫度和觸覺感受器”。

  ▲2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主公布。圖據(jù)網(wǎng)絡(luò)

  據(jù)悉,戴維·朱利葉斯利用辣椒素來識別皮膚神經(jīng)末梢上對熱做出反應(yīng)的感受器;阿爾登·帕塔波提安利用壓力敏感細(xì)胞發(fā)現(xiàn)了一種對皮膚和內(nèi)部器官的機(jī)械刺激作出反應(yīng)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(guān)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(xué)家“識破了”人類感知溫度、壓力和疼痛的分子機(jī)制,揭示了那些隱藏在疼痛過敏現(xiàn)象背后的機(jī)理,為與觸覺相關(guān)的生理疾病研究提供了重要依據(jù)。

  相關(guān)資料顯示,此次獲獎得主之一、分子生理學(xué)家戴維·朱利葉斯,為美國加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院生理學(xué)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(jù)網(wǎng)絡(luò)

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

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

  童年夢想幾乎與成為科學(xué)家無關(guān)

  大學(xué)時曾計(jì)劃成為一名醫(yī)生

  據(jù)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(xué)家。

  他曾在紐約的尖子高中學(xué)校史岱文森高中(Stuyvesant High School)學(xué)習(xí)過一年,但后來選擇轉(zhuǎn)學(xué)到離家更近的公立高中,因?yàn)樗?ldquo;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?qū)W生們展示了科學(xué)與日常生活的相關(guān)性,其指導(dǎo)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(xué)院(MIT)就讀,計(jì)劃未來成為一名醫(yī)生。

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

  ▲戴維·朱利葉斯。圖據(jù)網(wǎng)絡(luò)

  “亞歷山大的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。”朱利葉斯在他的自傳中寫道。

  1977年,朱利葉斯進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校的生物化學(xué)系攻讀研究生。他的兩位指導(dǎo)老師分別是 的生物化學(xué)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(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

  此后,他對更復(fù)雜生物的神經(jīng)生物學(xué),尤其是對利用分子遺傳學(xué)和藥理學(xué)方法破譯神經(jīng)元功能的可能性產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此,1984年,他在哥倫比亞大學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)家理查德·阿克塞爾(Richard Axel,2004年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎)一起進(jìn)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(xiàn)重要蛋白受體

  1989年,朱利葉斯來到加州大學(xué)舊金山分校,開始有了自己的實(shí)驗(yàn)室,隨即帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開研究。

  隨著朱利葉斯的注意力轉(zhuǎn)移到神經(jīng)系統(tǒng),他越來越好奇,為什么食物和其他產(chǎn)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(shí)驗(yàn)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(chǎn)生這種效果。朱利葉斯對涉足這樣一個未開發(fā)的領(lǐng)域猶豫不決。

  ▲戴維·朱利葉斯。圖據(jù)網(wǎng)絡(luò)

  有一天,當(dāng)他和妻子、加州大學(xué)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(xiàn)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(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(dāng)中,這些DNA片段都是神經(jīng)元中能對疼痛、熱和觸感做出反應(yīng)的基因。

  他和同事們假設(shè),這個數(shù)據(jù)庫中包含一個能夠編碼與辣椒素反應(yīng)的蛋白質(zhì)的DNA片段。經(jīng)過艱難探索,他們終于發(fā)現(xiàn)了一個能夠使細(xì)胞對辣椒素敏感的DNA片段。

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


 
  ▲提取毒素進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的朱利葉斯。圖據(jù)網(wǎng)絡(luò)
 
  他們還發(fā)現(xiàn),這個蛋白質(zhì)受體擁有能對“熱”做出反應(yīng)的能力。換句話說,這個蛋白質(zhì)受體其實(shí)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(xiàn)是一個極其重大的突破,它開啟了一扇全新的大門,科學(xué)家可以沿著這個路徑去研究其他溫度感應(yīng)受體。事實(shí)也是如此。比如,后來科學(xué)家們真的找到了會被“冷”激活的蛋白質(zhì)受體TRPM8(薄荷素)。除此之外,基于TRPV1的研究,也可以幫助科學(xué)家研發(fā)新型止痛藥。

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