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他们解密人体“港口”如何运作
发布时间:2013-10-08 来源:解放日报 顾泳 【字号:  
  昨晚,瑞典卡罗琳医学院宣布:将2013年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家与一位德国科学家:詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·祖德霍夫。三位科学家因经典的“细胞内部囊泡运输调控机制”而获奖。

  为什么人吃了饭后,胰岛素分泌会上升;为什么饥饿时,胰岛素分泌会下降?人想要呼吸、说话时,神经细胞又是如何指挥肌肉细胞去执行的……人体中看似毫无关联的现象,其实有着精密的内在联系:细胞通过囊泡,释放包括胰岛素、神经递质等物质,由此形成上述司空见惯的生理现象。而调节和控制这一细胞分泌过程的基本原理,便由3位诺奖得主揭示。

  解密“囊泡机制”

  “人体犹如繁忙而巨大的‘港口’。对‘港口’来说,将货物准时准点地运送到指定位置,是最为要紧的。来自3位科学家的发现,向人类揭示了人体‘港口’上各个细胞的运作机制。”昨晚的诺贝尔奖官网上,对获奖项目进行了言简意赅的介绍。复旦大学上海医学院生物医学研究院副院长杨芃源教授解释:长久以来,细胞内外的物质交换有几种形式,运输钾、钠等离子有专属的离子通道;至于激素等分泌多肽和蛋白以及神经递质,便是通过“囊泡机制”分泌释放到细胞外的。

  人类认知囊泡的历史不算短。在荧光显微镜时代,人类已发现了细胞分泌囊泡现象,然而,细胞到底是怎么样“包装”出囊泡的?囊泡又是如何准时抵达指定位置的?这似乎是个生命之谜,直至3位科学家的卓越成就,谜底才渐渐清晰。中科院神经所张旭研究员介绍:罗斯曼发现了一个蛋白复合物,它可使囊泡融合到细胞膜之中,由此解决了囊泡“释放”问题;谢克曼发现了编码调节囊泡运输关键蛋白的基因,解决了“运输”问题;至于祖德霍夫,解决了神经信号如何精确控制囊泡释放的问题。

  严谨异乎寻常

  获奖的祖德霍夫与张旭曾有 “数面之交”。祖德霍夫曾在2010年来沪,前往中科院神经所与中国同行交流。对这位赫赫有名的大科学家,张旭印象极其深刻,“异乎寻常的严谨!”或许是德国人的素质,加上科学家的精神,祖德霍夫的一丝不苟在中国同行眼里,几乎到了极致,“他的每篇论文、每次讲座,论证都非常仔细全面。如此严谨态度,即便放眼全球科学领域,仍属突出。”

  正因有非同寻常的科学态度,祖德霍夫尚不到花甲之年,已与罗斯曼、谢克曼荣膺诺奖。而今,他们发现的 “细胞内部囊泡运输调控机制”,已载入全球多个国家教科书,并被奉为经典。复旦大学上海医学院生理与病理生理系主任朱依纯说,这虽是极为基础的研究,却解释了人类千万种的疾病发生。犹如地球有万有引力一样,发现囊泡运输机制后,人类对自身的认知登上了全新的台阶。

  基础研究有大美

  3位诺奖得主揭晓后,人们不禁揣测:“细胞内部囊泡运输调控机制”将会产生怎样的“蝴蝶效应”?是会阐述更多疾病作用机理?还是会为药物开发带来指导?甚至有专家表示,囊泡运输机制起码会为“定向给药”带来启示:既然细胞的囊泡可以实现定时定点运输,那么同理,药物也能依照这一规律进行输送。

  不过,张旭对此坦率评价:这一卓越成果通过理解分子细胞生物学机理来解释生命的基本过程,属于非常基础的研究领域,其意义是引领性的;将来会影响到应用领域,但是可以相信,当初科学家自己也没有仔细考虑过如何应用的问题。朱依纯则告诉记者,与其说这一成果带来什么具体影响,不如说它更像是人类认知的财富。拥有这样的财富,人类发现世界、发现自己的视野更宽阔,角度更科学。两位专家的评价,与诺奖官网上祝福信箱里的留言如出一辙,“罗斯曼等科学家的获奖,证明基础研究对人类进步有多么重要!”

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