诺 贝 尔 生 理 学 与 医 学 奖 颁 出 ，3 个 科 学 家 发 现 了 生 物 钟 的 原 理

“ 对 于 我 们 的 健 康 和 糖 尿 病 、 肥 胖 、 癌 症 以 及 心 血 管 等 方 面 疾 病 紧 密 相 关 的 昼 夜 节 律 领 域 来 说 ， 此 次 获 奖 是 一 种 极 大 的 认 可 。” ＊ 本 文 只 能 在 《 好 奇 心 日 报 》 发 布 ， 即 使 我 们 允 许 了 也 不 许 转 载 ＊ 周 一 ， 诺 贝 尔 生 理 学 与 医 学 奖 授 予 杰 弗 里 ‧ 霍 尔 （Jeffrey C. Hall）、 迈 克 尔 ‧ 罗 斯 巴 什 （Michael Rosbash） 和 迈 克 尔 ‧ 扬 （Michael W. Young）， 表 彰 他 们 在 控 制 人 体 昼 夜 节 律 的 分 子 机 制 方 面 的 发 现 。 周 一 ， 在 斯 德 哥 尔 摩 2017 年 诺 贝 尔 生 理 学 与 医 学 奖 颁 奖 现 场 ， 大 屏 幕 上 显 示 着 获 奖 者 杰 弗 里 ‧ 霍 尔 、 迈 克 尔 ‧ 罗 斯 巴 什 和 迈 克 尔 ‧ 扬 的 照 片 。 图 片 版 权 ：Jonathan Nackstrand/Agence France-Presse — Getty Images 这 三 位 科 学 家 从 果 蝇 体 内 分 享 出 了 一 个 可 以 控 制 生 命 体 日 间 生 活 节 律 的 基 因 。 诺 贝 尔 奖 委 员 会 说 ， 霍 尔 、 罗 斯 巴 什 和 扬 “ 窥 到 了 我 们 生 物 钟 的 内 部 机 制 ， 解 释 了 动 植 物 和 人 类 调 整 生 物 节 律 、 和 地 球 变 化 实 现 同 步 的 原 理 。” 通 过 将 果 蝇 作 为 模 拟 机 体 ， 今 年 的 诺 贝 尔 奖 分 离 出 了 一 个 可 以 控 制 日 间 生 理 节 律 的 基 因 。 @NobelPrize 通 过 解 释 果 蝇 身 体 内 部 的 运 作 机 制 ， 三 位 科 学 家 确 定 ， 他 们 所 分 析 的 基 因 控 制 了 一 种 蛋 白 质 的 编 码 ， 而 这 种 蛋 白 质 夜 间 会 在 细 胞 内 积 累 起 来 ， 并 在 白 天 逐 渐 减 少 。 他 们 的 研 究 为 何 重 要 ？ 经 过 数 十 年 的 研 究 ， 科 学 家 确 定 了 管 理 细 胞 内 部 节 律 的 机 制 ， 并 因 此 发 现 了 基 于 同 样 机 制 运 作 的 人 体 和 其 他 多 细 胞 生 命 体 内 生 物 钟 的 奥 秘 。 诺 贝 尔 奖 委 员 会 成 员 指 出 ：“ 我 们 体 内 的 生 物 钟 会 根 据 白 天 的 不 同 阶 段 ， 极 其 精 确 地 调 理 我 们 的 身 体 机 能 ， 它 管 理 着 行 为 、 激 素 水 平 、 睡 眠 、 体 温 和 新 陈 代 谢 等 关 键 功 能 。” 三 位 科 学 家 研 究 的 是 果 蝇 ， 它 体 内 一 种 叫 “period” 的 基 因 似 乎 控 制 着 它 的 昼 夜 节 律 ， 当 改 变 了 这 种 基 因 之 后 ， 果 蝇 的 节 律 就 消 失 了 。 但 “period” 是 什 么 ， 它 又 如 何 起 作 用 呢 ？ 这 些 问 题 可 不 只 和 果 蝇 有 关 系 ： 包 括 人 类 在 内 的 生 命 体 都 以 24 小 时 为 一 个 周 期 的 节 律 运 作 ， 它 不 仅 控 制 着 睡 眠 和 失 眠 ， 而 且 还 控 制 了 一 些 基 本 生 理 机 能 ， 如 血 压 、 心 率 、 警 觉 性 、 体 温 和 反 应 时 间 。 1984 年 ， 科 学 家 分 离 出 了 “period” 基 因 ， 发 现 细 胞 利 用 它 合 成 的 蛋 白 质 会 在 夜 间 睡 眠 过 程 中 不 断 积 累 。 到 了 白 天 ， 这 种 蛋 白 质 就 又 随 着 果 蝇 的 醒 睡 周 期 逐 渐 减 少 。 科 学 家 认 为 ， 在 白 天 ， 这 种 被 他 们 称 为 PER 的 蛋 白 质 就 会 阻 止 “period” 基 因 发 挥 作 用 。 由 于 PER 蛋 白 质 会 在 白 天 分 解 ， 因 此 下 一 个 夜 晚 时 ，“period” 基 因 恢 复 运 作 ， 指 导 PER 蛋 白 质 的 合 成 。 这 个 控 制 PER 蛋 白 质 积 累 的 系 统 还 涉 及 到 其 他 几 种 蛋 白 质 ， 其 中 包 括 一 种 附 着 在 PER 蛋 白 质 上 、 帮 助 屏 蔽 “period” 基 因 的 蛋 白 质 ， 以 及 减 缓 PER 蛋 白 质 合 成 过 程 的 蛋 白 质 。 科 学 家 们 对 这 一 生 物 系 统 进 行 了 进 一 步 的 探 索 ， 发 现 了 它 还 有 其 他 组 成 部 分 ， 尤 其 是 其 中 某 个 部 分 会 允 许 光 线 影 响 24 小 时 的 周 期 节 律 。 诺 贝 尔 奖 委 员 会 说 ， 他 们 的 工 作 非 常 关 键 ， 因 为 人 的 生 活 方 式 和 内 部 计 时 员 控 制 的 节 律 不 一 致 ， 比 如 由 于 坐 飞 机 跨 越 大 西 洋 而 倒 时 差 ， 会 影 响 人 的 健 康 ， 时 间 久 了 还 可 能 导 致 各 种 疾 病 的 发 病 风 险 升 高 。 获 奖 者 都 是 谁 ？ 杰 弗 里 ‧ 霍 尔 1971 年 在 华 盛 顿 大 学 获 得 博 士 学 位 。1974 年 ， 他 到 布 兰 迪 斯 大 学 任 教 ， 现 在 是 一 位 荣 誉 退 休 的 生 物 学 教 授 。 迈 克 尔 ‧ 罗 斯 巴 什 1970 年 在 麻 省 理 工 大 学 获 得 博 士 学 位 。 从 1974 年 开 始 ， 他 一 直 在 布 兰 迪 斯 大 学 任 教 ， 他 现 在 在 那 里 担 任 生 物 学 教 授 ， 并 且 是 神 经 科 学 荣 誉 教 授 。 迈 克 尔 ‧ 扬 1975 年 在 德 州 大 学 奥 斯 汀 分 校 获 得 博 士 学 位 ， 他 现 在 是 纽 约 洛 克 菲 勒 大 学 基 因 学 教 授 。 左 起 分 别 是 罗 斯 巴 什 、 扬 和 霍 尔 。 图 片 版 权 ：Bill Sikes/Associated Press; Mario Morgado/The Rockefeller University, via Associated Press; Chinese University of Hong Kong 各 方 反 应 “ 科 学 界 很 久 以 来 都 在 猜 测 今 年 的 诺 贝 尔 奖 会 花 落 谁 家 。 对 于 和 我 们 的 健 康 、 和 糖 尿 病 、 肥 胖 、 癌 症 以 及 心 血 管 等 方 面 疾 病 紧 密 相 关 的 昼 夜 节 律 领 域 来 说 ， 此 次 获 奖 是 一 种 极 大 的 认 可 。 ” —— 弗 兰 克 ‧ 希 尔 教 授 （Dr. Frank A.J.L. Scheer）， 哈 佛 医 学 院 医 学 副 教 授 ，Brigham and Women’s Hospital 医 疗 时 间 生 物 学 项 目 主 任 “ 看 到 这 个 三 人 组 的 基 础 性 发 现 得 到 认 可 ， 真 是 太 好 了 ， 这 个 诺 贝 尔 奖 他 们 当 之 无 愧 ， 这 是 一 个 迟 来 的 荣 誉 。 ” —— 詹 姆 斯 ‧ 罗 斯 曼 （ James E. Rothman ）， 耶 鲁 大 学 分 子 生 物 学 教 授 ， 他 曾 由 于 发 现 分 子 信 息 在 人 体 细 胞 内 外 传 递 的 机 理 而 获 得 了 2013 年 的 诺 贝 尔 生 理 学 和 医 学 奖 今 年 错 过 诺 贝 尔 奖 的 都 有 谁 ？ 和 以 往 一 样 ， 还 有 其 他 突 破 性 发 现 在 角 逐 诺 贝 尔 奖 。 其 中 包 括 MD 安 德 森 癌 症 中 心 （MD Anderson Cancer Center） 的 詹 姆 斯 ‧ 阿 利 森 博 士 （Dr. James P. Allison）、 丹 娜 - 法 伯 癌 症 研 究 院 （Dana-Farber Cancer Institute） 的 戈 登 ‧ 弗 里 曼 （Gordon J. Freeman） 和 哈 佛 医 学 院 （Harvard Medical School） 的 阿 琳 ‧ 夏 普 博 士 （Dr. Arlene Sharpe） 所 做 的 研 究 。 他 们 发 现 了 控 制 人 体 免 疫 系 统 对 抗 癌 症 的 方 法 。 另 一 项 参 与 角 逐 的 研 究 是 Crispr， 它 是 一 种 正 在 迅 速 改 变 医 学 研 究 的 基 因 编 辑 系 统 。 它 的 发 现 者 有 4 位 科 学 家 ： 加 州 大 学 伯 克 利 分 校 的 珍 妮 弗 ‧ 多 德 娜 （Jennifer A. Doudna）、 柏 林 马 克 斯 普 朗 克 感 染 生 物 学 研 究 所 （Max Planck Institute for Infection Biology） 的 埃 曼 努 尔 ‧ 夏 彭 蒂 尔 （Emmanuelle Charpentier）、 布 洛 德 研 究 所 （Broad Institute） 的 张 锋 ， 以 及 哈 佛 大 学 的 乔 治 ‧ 彻 奇 （George Church）。 （ 他 们 几 位 在 高 调 争 论 Crispr 的 专 利 权 究 竟 属 于 谁 ， 在 任 何 情 况 下