近日，2021年度诺贝尔奖相继揭晓，作为表彰为人类进步作出最伟大贡献人士的至高荣誉，每一年的诺奖颁奖都倍受学术界广泛关注。

 

       咱们园区是生物医药专业领域的园区，汇聚了大量科研精英人才，想必大家都非常关心今年诺贝尔奖花落谁家吧？

 

       那么今天，小天就带着大家一起看看生物医药行业有关的两个奖项：诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔化学奖是被谁获得，他们又发现了什么呢？

       2021 年 10 月 4 日北京时间 17 时 30 分许，美国生理学家 David Julius 和美国分子生物学家 Ardem Patapoutian 因发现温度和触觉受体获得 2021 年诺贝尔生理学或医学奖。

 

 

David Julius

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       1955 年出生于美国纽约。1984 年于美国加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）毕业并获得博士学位，曾于美国哥伦比亚大学（Columbia University）做博士后研究，1989 年入职美国加利福尼亚大学旧金山分校（University of California, San Francisco），现为该校教授。朱利叶斯曾获得 2010 年度邵逸夫奖，2020 年获科学突破奖。

 

Ardem Patapoutian

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       1967 年出生于黎巴嫩贝鲁特。年轻时，他从饱受战争蹂躏的贝鲁特搬到美国洛杉矶，1996 年于美国加州理工学院（California Institute of Technology）获得博士学位。他曾是加利福尼亚大学旧金山分校的博士后研究员（University of California, San Francisco）。自 2000 年以来，他是美国斯克里普斯研究中心（Scripps Research）的一名科学家，现在他是那里的教授。自 2014 年以来，他一直是霍华德·休斯医学研究（Howard Hughes Medical Institute）所的研究员。

 

       我们如何感知环境，是人类面临的一大困惑。例如眼睛是如何感知光的、又是如何区分色彩；声音是如何传到内耳，并感知到声音的不同；以及嗅觉和味觉是如何作用产生的……随着科学的进步，我们对于身体的认知也在逐渐提高。

 

       两位美国科学家因为解释了“热、冷和触觉压力是如何引发人体的神经脉冲，从而让人们感知和适应这个世界”这个问题，并发现了TRPV1、TRPM8 和 PIEZO1 等通道而获此殊荣。

 

       人类对热、冷和触觉的感知能力对生存至关重要，这也是人类与周围世界互动的基础。该发现可被用于开发各种疾病的治疗方法。

 

       B I O T I A N F U

       TRPV1 受体

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       David Julius 利用辣椒素（一种来自辣椒的刺激性化合物，可引起灼烧感）来识别皮肤神经末梢中对热有反应的感受器。

 

       虽然我们早早就知道辣椒素可以激活疼痛感的神经细胞，但直到 TRPV1 受体的发现，我们才知道，高温和辣椒素可以通过打开 TRPV1 受体激活神经末梢，最终传递到大脑痛觉感觉中枢和温度中枢。

 

图片来源：https://www.nobelprize.org/

 

       TRPV1 的发现是一项重大突破，为揭开其他温度感应受体开辟了道路。David Julius 和 Ardem Patapoutian 各自独立地使用化学物质薄荷醇来识别 TRPM8 受体（一种被证明会被寒冷激活的受体），随后与 TRPV1 和 TRPM8 相关的其他离子通道被发现。

 

       B I O T I A N F U

       Piezo 通道

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       Ardem Patapoutian 使用培养的机械敏感细胞来识别由机械力激活的离子通道。经过艰苦的工作，他们发现了一种可对皮肤和内脏中的机械刺激做出反应的新型感受器——Piezo通道。

 

 

       Patapoutian 的突破性发现使他和其他团队发表了一系列论文，证明Piezo2 离子通道对触觉至关重要。此外，Piezo2 被证明在重要的身体位置和运动感知（称为本体感觉）中发挥着关键作用。在进一步的研究中，Piezo1 和 Piezo2 通道已被证明可以调节其他重要的生理过程，包括血压、呼吸和膀胱控制。

 

       TRP 通道是人体感知温度的核心，Piezo2 通道赋予我们触觉和感知身体位置和运动的能力，TRP 和 Piezo 通道也有助于许多额外的感测温度或机械刺激的生理功能。

       目前，还有很多正在进行中的研究侧重于阐明这些通道在各种生理过程中的功能，这些知识被用于开发包括慢性疼痛等多种疾病的治疗方法。

       北京时间 2021 年 10 月 6 日，瑞典皇家科学院宣布，将 2021 年诺贝尔化学奖授予德国和美国 Benjamin List 和 David W.C. MacMillan  ，以表彰他们在不对称有机催化的发展的贡献。

 

 

Benjamin List

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       1997年在法兰克福大学取得博士学位，论文是关于维生素B12的基础结构。2003年入职马克斯·普朗克煤炭研究所，主要从事有机催化与合成，是不对称有机催化领域的的开创者之一。

 

David W.C. MacMillan

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       皇家学会院士（FRSE），苏格兰出生的化学家，也是普林斯顿大学詹姆斯·麦克唐纳（James S. McDonnell）杰出化学教授，2010年至2015年期间担任化学系主任。

 

       许多行业和研究领域都依赖于化学家合成分子的能力，但分子的合成常常需要催化剂来控制和加速化学反应。据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。

 

       由此可见，催化剂是化学家的基本工具，但长期以来，化学家们常用的两种催化剂——金属和酶，金属催化剂不仅成本高昂并且对生态环境并不友好。

 

       Benjamin List 和 David W.C. MacMillan在 2000 年独立开发了第三类催化剂-有机催化剂，这种催化剂建立在小有机分子的基础上，推动了不对称有机催化方法的发展。

 

       Benjamin List测试了一种叫做脯氨酸的氨基酸是否能够催化化学反应，结果效果非常出色。

 

 

       David W.C. MacMillan则使用了容易被水分破坏的金属催化剂。他想知道是否可以利用简单的有机分子开发出一种更持久的催化剂，其中一种被证明在不对称催化方面非常出色。

 

 

       自2000年以来，有机催化技术以惊人的速度发展。Benjamin List 和 David W.C. MacMillan仍然是该领域的领军者，他们证明有机催化剂可以用来驱动众多的化学反应。利用这些反应，研究人员现在可以更有效地构建构建任何东西，从新药物到可以在太阳能电池中捕获光的分子。通过这种方式，有机催化剂正在为人类带来最大的利益。

 

 

本文部分内容来源于

生物学霸、丁香园、果壳