2019年諾貝爾生理學或醫學獎出爐 英美三位科學家摘獎

瑞典卡羅琳醫學院7日宣布，將2019年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家威廉·凱林、格雷格·塞門扎和英國科學家彼得·拉特克利夫，以表彰他們在“發現細胞如何感知和適應氧氣供應”方面所做出的貢獻。3名科學家將分享900萬瑞典克朗（約合91萬美元）獎金。

評獎委員會說，動物需要氧氣才能將食物轉化成有用的能量，人們了解氧氣的基礎性重要作用已有數個世紀，但細胞如何適應氧氣水平變化長期不為人知。今年的3名獲獎科學家發現了“細胞如何感知和適應不斷變化的氧氣供應”，并確認了“能夠調節基因活性以適應不同氧氣水平的分子機制”。他們開創性的研究成果“揭示了生命中一個最基本的適應性過程的機制”，為我們理解氧氣水平如何影響細胞新陳代謝和生理功能奠定了基礎。

評獎委員會強調，今年的獲獎成果為人類開發出“有望對抗貧血、癌癥以及許多其他疾病的新策略鋪平了道路”。

人物三人曾同獲拉斯克醫學獎

據悉，獲獎的3人在2016年曾同獲拉斯克醫學獎，表揚他們有關細胞如何適應不同氧氣環境的研究。拉斯克醫學獎是生物醫學領域最有名的獎項，僅次于諾貝爾獎，不少得獎者其后均得到諾貝爾獎，故有“諾貝爾生理學或醫學獎風向標”之稱。他們亦在2010年獲頒加拿大蓋爾德納國際獎。

62歲的威廉·凱林是哈佛醫學院教授、癌癥專家，在丹娜-法伯癌癥研究所擁有專屬研究實驗室。

65歲的彼得·拉特克利夫則是牛津大學教授，于校內設立獨立研究團隊，是研究腎病的專家，探討在缺氧環境下，人體如何產生一種能制造紅血球的荷爾蒙，從而作出調節。

格雷格·塞門扎，63歲，是美國約翰霍普金斯大學醫學教授，曾撰寫逾400篇研究論文，被引用逾13萬次。在高中生物老師的指導下，他對科學產生興趣，就讀哈佛大學期間，得悉一名朋友的孩子患上唐氏綜合征，促使他決心研究兒科基因學。

解讀揭開細胞與氧氣“互動”的神秘面紗

在漫長進化過程中，人類和其他動物演化出一套確保向組織和細胞充足供氧的機制。例如，人類頸動脈體中就含有感知血氧水平的特殊細胞。1938年的諾貝爾生理學或醫學獎就授予相關研究，當年獲獎研究揭示了頸動脈體在感知不同血氧水平后，是如何與大腦交流從而調節呼吸頻率的。

除了頸動脈體對呼吸的調控機制，動物對供氧還有更為基本的生理適應機制。比如紅細胞可為身體各組織運送氧氣，缺氧情況下，一個關鍵生理反應是體內名為促紅細胞生成素（EPO）的激素含量上升，從而刺激骨髓生成更多紅細胞以運送氧氣。自上世紀90年代起，拉特克利夫和塞門扎就開始探索這一現象背后的機制。

兩人都研究了EPO基因與不同氧氣水平的“互動”機制，最終發現了在低氧環境下起到“調控器”作用的關鍵蛋白質——缺氧誘導因子（HIF）。HIF不僅可隨著氧氣濃度改變發生相應改變，還能調控EPO表達水平，促進紅細胞生成。塞門扎探明了HIF實際上包含兩種蛋白質，分別為HIF-1α和ARNT。

科學家們還發現，當氧氣水平上升時，體內HIF-1α數量會急劇下降。它是如何在富氧環境下被降解的呢？

正是腫瘤專家凱林在研究一種罕見遺傳性疾病——希佩爾·林道（VHL）綜合征時，解開了這一謎團。他的研究也因此與上面兩名科學家的研究聯系到一起。凱林發現，VHL綜合征患者因VHL蛋白缺失飽受多發性腫瘤之苦。典型的VHL腫瘤內常有異常新生血管，這可能與氧氣調控通路有關。在后續研究中，他又發現，正是VHL蛋白通過氧依賴的蛋白水解作用，負向調節了HIF-1α。

揭示細胞的氧氣調控通路，不僅具有基礎科研價值，還有望帶來疾病新療法。比如，調控HIF通路將有助于治療貧血；而降解HIF-1α等相關蛋白有可能抑制血管生成，從而有助對抗需要新生血管供養的惡性腫瘤。

問答為何被稱為生理學或醫學獎

自1901年首個獎項被頒發至今，諾貝爾生理學或醫學獎已走過118個年頭。但多年來，很多人有一個疑惑，為何該獎項是生理學或醫學獎，而不像物理學獎或者化學獎那樣單獨設立？

據稱，這是因為在阿爾弗雷德·諾貝爾的時代，生理學指的是現在的許多生物學領域。按照諾貝爾1895年遺囑中表達的意圖來解釋“生理學或醫學”一詞，可以使頒獎機構在頒發生物醫學、臨床醫學等領域獎項時，有更大的自由。

從1901年貝林因發明白喉血清療法獲獎起，至2018年詹姆斯·艾利森與本庶佑因發現抑制免疫負調節的癌癥療法，該獎項獲獎人的研究領域涵蓋生理學、遺傳學、生物化學、代謝學及免疫學等，其中的一些更是徹底改變或推動了醫學的發展。

你知道從放血發展到輸血的醫學史嗎？你知道胰島素和青霉素是怎么被發現的？你知道人類為什么會衰老嗎？回顧百年生理學或醫學獎的獲獎名單，你將能找到這些問題的答案。

故事時間考驗了成果卻也帶走了研究者

每一名諾貝爾生理學或醫學獎獲獎者，都經歷過和時間的“斗爭”。他們花費漫長的時間研究成果，又在漫長的時間里等待成果經受考驗。

DNA雙螺旋結構的解析，是二十世紀偉大的科學發現之一。沃森、克里克和威爾金斯因研究DNA雙螺旋結構模型，獲得1962年的諾貝爾生理學或醫學獎。但對DNA結構的研究有重大貢獻的羅莎琳·富蘭克林于1958年因卵巢癌死亡，享年只有37歲。

奧斯瓦爾德·埃弗里是一位非常了不起的科學家，他發現“基因轉化現象”是由DNA而不是當時通常認為的蛋白質引起。他用了15年時間尋找相關證據，終于在1944年發表了決定性論文。因為在分子生物學和免疫學方面的杰出工作，他從上世紀30年代起幾乎每年都被諾獎提名。然而，再多的工作也沒能說服那時的核酸專家哈默斯頓。當時是卡羅琳研究所化學教授的哈默斯頓，始終認為是蛋白質引起了遺傳轉化。甚至有傳言認為，哈默斯頓阻礙了埃弗里獲獎。不過，或許埃弗里沒獲獎的真正原因是時間。1962年的生理學或醫學獎頒發時，哈默斯頓已在鐵證下屈服，可埃弗里再沒機會獲得諾獎——他在1955年就去世了。

試管嬰兒技術是愛德華茲和英國產科醫生帕特里克·斯特普托合作研究成功的。1978年，世界上第一個試管嬰兒路易絲·布朗在英國的奧爾德姆市醫院誕生，引起全球科學界的轟動，也帶來了巨大的爭議。直至2010年，85歲的愛德華茲獲得諾貝爾生理學或醫學獎，評審委員會稱這項技術是“現代醫學發展里程碑”，幫助全球10%的夫婦免受無法生育的困擾。但因高齡又體弱，愛德華茲未能發表獲獎感言。而與其一同創立該技術的斯特普托于1988年去世。諾貝爾基金會規定，諾貝爾獎不能授予已去世的人。（據新華社）