朝8晚5、用“笨”方法的他，為何54歲就得了諾獎(jiǎng)？

北京時(shí)間10月4日，大衛(wèi)·朱利葉斯（David Julius）和阿德姆·帕塔波蒂安 (Ardem Patapoutian)由于發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺(jué)受體被授予2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

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諾獎(jiǎng)得主平時(shí)生活中是個(gè)怎樣的人？他們研究過(guò)程中有哪些有趣的故事？這項(xiàng)研究為何能獲諾獎(jiǎng)？《中國(guó)科學(xué)報(bào)》邀請(qǐng)了4位專(zhuān)家進(jìn)行解讀。

感知熱、冷和觸覺(jué)的能力對(duì)生存至關(guān)重要，是我們與周?chē)澜缁?dòng)的基礎(chǔ)。我們總認(rèn)為這些感覺(jué)是理所當(dāng)然的，但神經(jīng)沖動(dòng)是如何啟動(dòng)的，溫度和壓力是如何被我們感知到的？今年的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者回答了這些問(wèn)題。

Julius利用辣椒素（一種來(lái)自辣椒的刺激性化合物，可引起灼熱感）來(lái)識(shí)別皮膚神經(jīng)末梢中對(duì)熱有反應(yīng)的傳感器。Patapoutian使用壓敏細(xì)胞發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)新型傳感器，可以對(duì)皮膚和內(nèi)部器官中的機(jī)械刺激做出反應(yīng)。

諾獎(jiǎng)委員會(huì)評(píng)價(jià)，這些突破性發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)了密集的研究活動(dòng)，導(dǎo)致我們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)如何感知熱、冷和機(jī)械刺激的理解迅速增加。獲獎(jiǎng)?wù)咴谖覀儗?duì)感官與環(huán)境之間復(fù)雜相互作用的理解中發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：你認(rèn)識(shí)的諾獎(jiǎng)得主是怎樣的人？

清華大學(xué)****學(xué)院教授肖百龍：

Ardem今年54歲，作為諾獎(jiǎng)得主是非常年輕的。在我眼里，他是一位非常有活力、有闖勁的科學(xué)家，總是喜歡引領(lǐng)一個(gè)領(lǐng)域。他的實(shí)驗(yàn)室早期發(fā)現(xiàn)了多個(gè)溫度感知受體。2010年，他的實(shí)驗(yàn)室又發(fā)現(xiàn)了感受機(jī)械力的分子受體。

我曾在Ardem實(shí)驗(yàn)室做博士后研究，令我印象非常深刻的是他的工作效率。他總是早晨8點(diǎn)來(lái)到辦公室，下午5點(diǎn)就離開(kāi)了。與精彩的科技事業(yè)一樣，他的業(yè)余生活同樣豐富，這是一個(gè)很有生活熱情的人。

清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授楊茂君：

在一次國(guó)際會(huì)議上，我曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)Ardem的報(bào)告，當(dāng)時(shí)記得他說(shuō)，他們做這個(gè)研究的時(shí)候采用了一種很“笨”的辦法，把200多個(gè)可能與細(xì)胞感受壓力有關(guān)的離子通道基因挨個(gè)用RNAi（RNA干擾）技術(shù)逐一敲除，以確定細(xì)胞是否還能感受壓力，直到敲到第100多個(gè)的時(shí)候，才找到一個(gè)關(guān)鍵基因，后來(lái)他們把這個(gè)基因命名為Piezo1，他們做這個(gè)研究真的很辛苦。

2010年他們鑒定Piezo的文章發(fā)表，我看到后的第一感覺(jué)是：這個(gè)應(yīng)該能得諾獎(jiǎng)，畢竟人體基礎(chǔ)感知的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)中已經(jīng)有多項(xiàng)獲獎(jiǎng)，如味覺(jué)、視覺(jué)等。也是從那時(shí)候起，我們團(tuán)隊(duì)正式開(kāi)始進(jìn)行表達(dá)、純化進(jìn)而解析Piezo三維結(jié)構(gòu)的工作，以期解釋這個(gè)通道到底是如何工作的，并于2015年首次報(bào)道了這個(gè)通道的近原子分辨率結(jié)構(gòu)。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：得知今年諾獎(jiǎng)的評(píng)選結(jié)果后，你有什么感受？

生命科學(xué)領(lǐng)域科普作家郭曉強(qiáng)：

熱門(mén)領(lǐng)域爆了一個(gè)“小冷門(mén)”！

不出所料，今年諾獎(jiǎng)?lì)C給了呼聲很高的神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域。但是頒給了觸覺(jué)和痛覺(jué)受體的發(fā)現(xiàn)者，又有點(diǎn)小冷門(mén)的感覺(jué)。

對(duì)今年的諾獎(jiǎng)，多數(shù)人以為會(huì)先頒發(fā)給神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域里發(fā)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)分子機(jī)制或開(kāi)辟光遺傳學(xué)的科學(xué)家。而這些科學(xué)家有的已經(jīng)8旬高齡。

盡管大家普遍相信David和Ardem兩位科學(xué)家獲獎(jiǎng)是“早晚的事”，但他們真的是“太年輕”了。

楊茂君：

這更讓我感慨，眼耳鼻舌身意，色聲香味觸法，對(duì)這些人體基本感知的研究的確都是諾獎(jiǎng)級(jí)的。

肖百龍：

如今，Ardem實(shí)驗(yàn)室又在新的方向進(jìn)行探索，開(kāi)始在植物中尋找機(jī)械敏感通道。這位已經(jīng)獲得諾獎(jiǎng)的大科學(xué)家，未來(lái)還有著無(wú)限可能。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：該研究為何能獲諾獎(jiǎng)？

肖百龍：

很多時(shí)候，諾貝爾獎(jiǎng)都頒給了對(duì)自然界本質(zhì)問(wèn)題的探索工作。這次也一樣。

外界帶給生物的機(jī)械刺激無(wú)處不在，觸覺(jué)的感受機(jī)理是非常基本的科學(xué)問(wèn)題。Ardem團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的Piezo通道在機(jī)體中發(fā)揮的作用非常廣泛，很多系統(tǒng)都需要它。而且有非常明確的人類(lèi)遺傳學(xué)證據(jù)顯示，它的突變會(huì)導(dǎo)致很多遺傳疾病。

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員仇子龍：

本次諾獎(jiǎng)獲得者的主要發(fā)現(xiàn)是Trpv1和Piezo通道相關(guān)的研究，這是觸覺(jué)痛覺(jué)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)機(jī)械感知最大的兩個(gè)贏家。

首先這是一個(gè)基礎(chǔ)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其次，該發(fā)現(xiàn)有足夠的影響力。

痛覺(jué)的機(jī)械感知關(guān)系到很多人類(lèi)疾病。但并不是因?yàn)橥从X(jué)跟疾病相關(guān)，科學(xué)家們才去研究它，而正是因?yàn)樵谶@個(gè)領(lǐng)域做出了許多原創(chuàng)性研究后，我們才發(fā)現(xiàn)痛覺(jué)的相關(guān)機(jī)制研究對(duì)人類(lèi)的生命健康和疾病治療有著重大意義。

這再一次提醒我們，偉大的科學(xué)成果往往來(lái)自于人類(lèi)沒(méi)有功利心的求真和創(chuàng)新。

編輯 | 趙路
排版 | 郭剛