斯德哥尔摩当地时间10月5日上午11点45分,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,2004年诺贝尔生理或医学奖颁发给美国科学家理查德 · 阿克塞尔和琳达 · 巴克,以表彰他们在人体气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出的杰出贡献。两位获奖者将分享1000万瑞典克朗(约130万美元)的奖金。

诺贝尔基金会表示,把大奖颁发给这两位科学家是因为他们在研究中发现了包含1000个不同基因的大型基因家族,清楚地阐释了人类的嗅觉系统是如何运作的。这使得我们能够理解“人类为什么能够自觉感受到春天紫丁香的香气,并在任何时候都能提取出这种嗅觉上的记忆。”

一位诺贝尔奖委员称,把奖项颁发给这两位科学家没有出于任何商业或医疗行业上的利益,而是为了鼓励对人类一大重要感官的探索研究。诺贝尔医学奖并没有设立任何具体的标准。阿尔弗雷德 · 诺贝尔在设立这项奖项时只是表示,该奖项的得主“必须是在医药或生理学领域做出最重要的贡献”。

理查德 · 阿克塞尔目前在美国哥伦比亚大学霍华德 · 休斯医学研究所工作。琳达 · 巴克现任职于美国西雅图的弗雷德 · 哈钦森癌症研究中心。阿克塞尔和巴克在1991年共同公布了在基因领域的发现。此后,他们又在对嗅觉系统的各自独立研究中做出了新的贡献。巴克就职的弗雷德 · 哈钦森癌症研究中心发言人说:“这一事件非常令人兴奋。”琳达 · 巴克此前谈到她的研究项目时说:“在长久的研究历程上,我一直努力尝试,进行过无数次试验,却没有任何值得欣慰的发现。所以,当在1991年发现了新的基因后,我简直不敢相信这是真的!特别是这些基因以前从来都没有人见过。它们与众不同,但彼此间又保持着紧密联系,这一发现给了我极大的成就感。”

破解嗅觉之谜

在对人体所有功能感觉的研究中,嗅觉一直是最神秘的领域之一,对嗅觉的形成原理和过程的研究还一直处在探索阶段。人体的嗅觉系统包含500万嗅觉神经,它们直接把收到的嗅觉信息发送给大脑。嗅觉神经将神经纤毛深入鼻腔黏膜中,科学家们相信,这些纤毛上一定有专门探测气味分子的蛋白质。

气味受体处于鼻腔上部的嗅觉细胞中,它们能探测吸入气体中的气味分子。每一个气味受体细胞内只会包含一个类型的气味受体;而每一种气味受体能察觉一定数量的气味物质。

一直以来,科学家们都在力求找到这些特殊的受体蛋白质,因为受体蛋白是解答嗅觉两大问题的关键所在。科学家们还不知道嗅觉系统怎样把上千种的气味分子区分开来;其次,科学家还在探索大脑怎样处理不同的嗅觉信息来区分不同的气味。

而阿克塞尔与巴克着重于基因方面的研究给这一领域带来了全新的进展。他们在研究中并没有直接针对受体蛋白,而是转向嗅觉细胞中决定蛋白质的基因。巴克当时还是阿克塞尔领导的实验室的一名博士后研究员,她首先取得了一个“非常巧妙的”新突破。巴克做的三个假设极大缩小了研究范围:首先,依据实验室的研究成果,她假设受体在形态上和功能上的一些特性,这就能缩小研究范围。其次,她假设气味受体是一个相互关联的蛋白质家族中的成员,这样就可以从大型蛋白质族群人手研究。另外,她主张锁定只对嗅觉细胞中出现的基因进行研究。阿克塞尔称,巴克的大胆假设为他们的研究至少节省了好几年的时间,这使得研究小组就能集中对一些可能专门为受体蛋白质而编码的基因进行研究,从而取得较大进展。

两人最终共同发现了决定气味受体编码的一大基因家族。

诺贝尔生理或医学奖的评选程序

根据诺贝尔基金会的相关章程,诺贝尔生理或医学奖的评选由卡罗林斯卡医学院诺贝尔大会负责,大会由50名卡罗林斯卡医学院教授组成,并任命诺贝尔委员会负责前期工作。邀请生理医学领域的代表提名诺贝尔奖候选人,提名截止日期为每年2月1日。诺贝尔委员会对提名进行初步筛选,然后候选人提交给诺贝尔大会。由诺贝尔大会最终决定得主,并对外公布(一般在每年10月份)。每年12月10日在斯德哥尔摩音乐厅举行颁奖仪式。

理查德·阿克塞尔,现年57岁,生于纽约,生物化学和分子生物学教授。1967年,阿克塞尔在美国哥伦比亚大学获得学士学位后,又在约翰,霍普金斯大学医学院获得硕士学位。l970年在该学院获得医学博士学位。1978年任哥伦比亚大学内外科病理学教授。1983年成为美国国家科学院院士,1984年在哈佛大学医学研究所任研究员。他还是美国学者协会、美国艺术与科学研究院成员;曾经获得礼来奖、国家科学院的理查德 ·劳恩斯贝利奖、百时美施贵宝奖以及盖尔德纳国际基金等多项殊荣。

阿克塞尔主要研究感觉信息在大脑中的表现——嗅觉神经细胞怎样在保持空间位置不变的情况下将一个特定的受体目标传递给大脑,并为嗅觉信息绘制图表。

琳达·巴克,现年57岁,生于西雅图市,是西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心基础科学部成员及华盛顿大学生理学和生物物理学教授。巴克在华盛顿大学获学士学位,1980年在得克萨斯大学获得博士学位。后在哥伦比亚大学完成博士后研究。1984~1992年在哈佛大学医学研究所任研究员。2002年开始任弗雷德 · 哈钦森癌症研究中心研究员。2003年起成为美国国家科学院院士。巴克因在基础研究方面的杰出贡献获得了路易斯·罗森斯代尔奖,联合利华科学奖,Perl/UNC神经系统科学奖和盖尔德纳国际基金等多项科学大奖。

巴克主要研究气味和信息素怎样被鼻子首先发觉,然后再被大脑转化成不同的感觉和行为。此外,她还致力于引起衰老和决定寿命机能的研究。

2004年:美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克,他们在研究人类嗅觉方面作出了卓越贡献而荣膺2004年度诺贝尔生理或医学奖。

诺贝尔生理学或医学奖十年得主

2003年:美国科学家保罗 · 劳特布尔和英国科学家彼得 · 曼斯菲尔德。他们在核磁共振成像技术领域取得突破性成就。

2002年:英国科学家约翰 · 劳尔斯顿和悉尼 · 布雷内、美国科学家罗伯特 · 霍维茨。他们在研究基因如何控制器官发育和细胞死亡过程方面做出了杰出贡献。

2001年:美国科学家利兰 · 哈特韦尔、英国科学家蒂莫西 · 亨特、保罗 · 纳斯。他们发现了导致细胞分裂的关键性调节机制,这一发现为研究治疗癌症的新方法开辟了途径。

2000年:瑞典科学家阿尔维德 · 卡尔森、美国科学家保罗 · 格林加德、埃里克 · 埃德尔。他们在研究脑细胞间信号的相互传递方面获得了重要发现。

1999年:美国科学家甘特 · 布洛贝尔。他发现了蛋白质内控制蛋白质在细胞内传输和定位的信号1998年:美国科学家费里德 · 穆拉德、路易斯 · 伊格纳罗和罗伯特 · 佛契哥特,他们发现了氧化一氮中的生物组成要素。

1997年:美国科学家史坦利 · 布鲁希纳。他发现了数种大脑疾病中的致病物质。

1996年:澳大利亚科学家彼得 · 杜赫提和瑞士科学家沃尔夫 · 辛克纳吉。他们发现了免疫系统是如何识别被病毒感染的细胞。

1995年:美国科学家埃德华 · 刘易斯和埃里克 · 威德豪斯、德国科学家克里斯蒂纳 · 伏尔加德。他们在研究基因是如何在子宫里控制人体器官发育中取得杰出成果。

1994年:美国科学家阿尔弗伊德 · 吉尔曼和马丁 · 奥德贝尔。他们发现了在细胞之间传递生物信号的C-蛋白质。