近十年诺贝尔生理学或医学奖得主汇总,他们的研究使行业产生怎样的巨变?
瑞典著名化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔于1895年11月27日在遗嘱中提出设立五大奖励领域,诺贝尔生理学或医学奖便位列之一,旨在表彰在生理学或医学领域作出重要发现或发明的人。
1901年12月10日,诺贝尔逝世5周年纪念日之际,诺贝尔生理学或医学奖首次颁发给了德国医学家、细菌学家和血清学家埃米尔·阿道夫·冯·贝林。他们开创了用于治疗白喉的血清疗法,为医生对付疾病和死亡提供了有力武器,为医学科学领域开辟了一条新路。此后,越来越多的新发明与新发现涌现出来,不断助力着生理学和医学领域的发展。
据统计,截止到2022年,诺贝尔生理学或医学奖共颁发113次,有225位获奖者,其中有12位女性获奖者,最年轻的获奖者获奖时32岁,最年长的获奖者获奖时87岁。无关性别、无论年龄,他们用严谨认真的探索精神,坚持不懈的研究态度,解密人类的进化难题,开创了一个又一个医学奇迹。
近十年诺贝尔生理学或医学奖得主汇总
纵观近十年诺贝尔生理学或医学奖汇总,可以看出获奖者多来自美国、英国、日本、瑞典、挪威、德国和中国。免疫学、细胞研究等成为了备受关注的热门获奖领域。
一、细胞领域新发现
自1665年细胞被英国科学家罗伯特·胡克发现后,科学家们有了更直观的研究对象去探索个体的生命现象及活动,作为生物体基本的结构和功能单位,细胞中越来越多的未解之谜被一一揭开面纱,推动着生理学和医学的发展,助力着生命科学的进步。
01
人体干细胞可逆转?
一直以来,人体干细胞都被认为是单向地从不成熟细胞发展为专门的成熟细胞,生长过程不可逆转。然而,2012年诺贝尔生理学或医学奖得主格登和山中伸弥教授突破性的发现成熟的、专门的细胞可以重新编程,成为未成熟的细胞,并进而发育成人体的所有组织。
他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献,彻底改变了人们对细胞和器官生长的理解。此后,教科书因之改写,新的研究领域被建立起来。通过对人体细胞的重新编程,科学家们创造了诊断和治疗疾病的新方法,助力了医学的高速发展。
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是什么在维持细胞稳定?
2013年的诺贝尔生理学或医学奖同样颁发给了在细胞领域做出杰出贡献的美国科学家詹姆斯-E. 罗斯曼和兰迪- W. 谢克曼、德国科学家托马斯- C. 苏德霍夫,以表彰他们发现细胞内部囊泡运输调控机制。
“没有囊泡运输的精确组织,细胞将陷入混乱状态”,三位获奖者的研究成果揭示了细胞如何在准确的时间将其内部物质传输至准确的位置,揭示出细胞生理学的一个基本过程,为后续医学领域中枢神经系统疾病如痴呆、精神分裂症和孤独症的发病原因探索提供了重要帮助。
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大脑的高等认知功能
除了对神经系统疾病的研究外,科学家们还会做一些脑机理的前沿研究。功夫不负有心人,通过不断探索,英国挪威三位科学家约翰·欧基夫、迈-布里特·莫泽和爱德华·莫泽发现了构建大脑定位系统的细胞——GPS细胞,荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖。
对大脑定位系统机制的发现颠覆了人们此前的认知,显示了特定的细胞群相互协同工作如何能够达成更加高等的认知功能。这一成果打开了理解其他认知过程的窗口,如记忆、思维以及进行规划的能力。推动了细胞前沿研究的发展,为一些生理学及医学手段提供了新思路。
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干扰细胞自噬可缓减衰老?
对细胞的探索是永无止境的。间隔一年后,2016年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了在细胞自噬机制研究中取得成就的日本科学家大隅良典。他发现了对细胞自噬机制具有决定性意义的基因,阐明了自噬机制的原理。
这项诺奖研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。在适应饥饿或应对感染等许多生理进程中,细胞自噬机制都有重要意义。此外,细胞自噬基因的突变会引发疾病,因此干扰自噬过程可以缓减衰老,用于癌症和神经系统疾病等的治疗,这也为医学领域提供了新的对抗疾病手段。
二、免疫调节与新机制探索
细胞是构成生命体的基础,而这些“基础”要运转起来,还需要靠系统和调节机制发挥作用。不同的调节方式,不同的免疫机制都会让生命体有新的变化,一些小小的变化便可产生新的线索,助力生理学和医学无边界拓展。
01
生命的节律
达尔文的进化论揭示了物竞天择,适者生存的生命法则,而生物节律则能让人们预知昼夜环境变化,顺应环境改变,从而取得生存上的优势。2017年诺贝尔生理学或医学奖的获得者杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨发现了控制昼夜节律的分子机制,这也是第一次从基因层面证实了生物节律是如何运行的。
三位诺奖得主的发现是颠覆传统的,建立了生物钟的关键机制,而人体生理的很多方面都牵涉到生物钟并且有很大一部分基因是由生物钟调控着。这项研究使节律生物学发展成为了一个广阔而有活力的研究领域,影响着人类生命科学的进程。
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阻断癌细胞的免疫逃逸
除了生命的节律影响着人类的健康外,肿瘤是人类健康的重大阻碍,很多科学家都毕生投入到癌细胞的研究中。2018年诺贝尔生理学或医学奖便颁发给了在癌细胞方面做出突出贡献的两位免疫学家,美国的詹姆斯·艾利森以及来自日本的本庶佑,以表彰他们“发现负性免疫调节,通过免疫系统自身原有的能力实现对癌细胞的杀伤的贡献”。
这项研究为癌症治疗开创了全新的免疫治疗思路,释放免疫系统自身的能力来攻击癌细胞。从此医学领域的肿瘤研究有了更大突破,为全球无数的癌症患者带来了希望。
03
氧水平如何影响生理功能?
不仅癌症,很多其他疾病也会对人类健康造成大的困扰。于是,2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性的三位科学家——美国癌症学家威廉·凯林、英国医学家彼得·拉特克利夫、美国医学家格雷格·塞门扎。
这项开创性的发现揭示了生命最重要的适应过程之一的作用机制,为我们了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。并且这项发现为抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。
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人类的感觉是如何产生的?
除了健康是人类生存的保障,一些反射与感知比如人类对温度和触碰的感知能力也对生存至关重要,这种能力支撑了人类与周围世界的互动。那么,能够感知温度和触碰的神经脉冲是如何产生的?2021年诺贝尔生理学或医学奖得主戴维·朱利叶斯和阿德姆·帕塔普蒂安的研究帮助人类洞悉了其中的机理,发现了温度和触觉感受器。
这项成果的发现有助于人们理解与感知温度或机械刺激相关的许多其他的生理功能,比如调节血压、呼吸和膀胱控制等重要生理过程。这项成果也正在被用于开发治疗慢性疼痛等疾病的疗法。
三、清除人类进化中的“障碍”
在生理学或医学领域,除了对细胞和免疫调节等机制的研究外,那些攻克罕见疾病的研究成果,或是新病毒的发现,又或对人类进化的研究,都极大的造福了人类的发展,深受诺贝尔生理学或医学奖青睐。
01
攻克夺命的寄生虫疾病
众所周知,2015年之前,疟疾是威胁人类生命的一大顽敌,每年有近乎45万人被疟疾夺去生命,且多数是儿童。在感染率不断上升的危难关头,中国科学家屠呦呦受中国古代医书关于青蒿治疗疟疾的记载启发,提炼出具有全新化学结构和显著抗疟功效的新药——青蒿素,实至名归获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。同年获奖的还有发现治疗丝虫寄生虫新疗法的爱尔兰科学家威廉·C·坎贝尔和日本科学家大村智,他们发现了阿维菌素,拯救了深受河盲症(盘尾丝虫病)和淋巴丝虫病折磨的人们。
青蒿素和阿维菌素的发现,从根本上改变了寄生虫疾病的治疗。世界上每年有约2亿人感染疟疾,在全球疟疾的综合治疗中,青蒿素至少降低了20%的死亡率及30%的儿童死亡率,仅就非洲而言,每年就能拯救10万人的生命。阿维菌素的衍生物伊维菌素目前被运用于全球线虫类寄生虫病的治疗,尤其是在世界上最贫困的地区,其给人类带来的福祉也不可估量。这次诺奖的研究成果使得相关疾病濒临消灭,是人类医学史上的一大壮举。
02
清除病毒“障碍”
除了寄生虫疾病,病毒也是危险人类生命的一大毒瘤,稍有不慎便会造成倾覆性的伤害。2020年便跌入了这样病毒肆虐的深渊,新冠病毒全球蔓延显然影响了诺贝尔奖评委会的倾向,作为全球科学领域的最高荣誉,提振全球应对新冠的信心,最好不过的方式就是褒奖病毒领域的"成功案例"了。因此,2020年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家哈维·阿尔特、查尔斯·赖斯以及英国科学家迈克尔·霍顿,以表彰他们在发现丙型肝炎病毒方面所做出的贡献。
此次的获奖者在与血源性肝炎的斗争中做出了"决定性贡献",血源性肝炎是可能导致肝硬化和肝癌的全球重大健康问题。丙型肝炎病毒的发现揭示了其他慢性肝炎病例的病因,并使血液检测和研发抗病毒新药成为可能,挽救了数百万人的生命,使医学领域的病毒研究加快了进程。
03
人类进化新发现
除了微观层次的疾病与病毒研究外,宏观层次上对人类进化的研究也能大大提高人们对生命科学的认知。2022年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现已灭绝人种的基因组和人类进化的瑞典遗传学家斯万特·帕博。
斯万特·帕博通过其开创性研究,完成了一件看似不可能的事:为现代人类早已灭绝的近亲——尼安德特人的基因组测序。帕博发现这些现已灭绝的古人类向智人进行了基因转移。这种流动在今天具有生理学上的意义,例如,其影响了人类免疫系统对感染的反应。在帕博做出开创性的工作前,我们无法确认智人与原始人类之间的遗传差异。正是对这些差异功能影响的分析,解释了为什么我们能够成为独特的人类。而现在,通过比较现代人、古人和尼人的基因组,我们可以更早更快地确定那些风险片段,从而进行相应研究,对于未来现代人的健康生活做出指导。
四、结语
不管是对细胞的探索,还是生命调节机制的研究,又或对人类进化的贡献,科学家们都在不断驱散着人类前进道路上的“绊脚石”,不断发现着生命的起源与奥秘,至高荣誉的背后承载着生命的坚韧力量,推动着人们创造出一个又一个文明。
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