又是日本人!揭秘諾獎,傳說中的「細胞吃自己」
中青在線北京10月3日電(中國青年報·中青在線記者 邱晨輝)一年一度的「炸藥獎」大戲終於開幕了!北京時間10月3日下午17時30分,2016年的第一個諾貝爾獎項,即諾貝爾生理學或醫學獎正式揭曉,日本細胞生物學家大隅良典獲得這一殊榮,獲獎理由是表彰他在自噬反應(autophagy)領域做出的卓越貢獻。
那麼,大隅良典是誰,他所做的「自噬反應」又是什麼,以及為什麼這一次又是日本人獲了諾獎?中國青年報·中青在線記者採訪中科院青年創新促進會理事、中科院北京基因組所陳科博士,對此進行解讀。
(1)「細胞自我吞噬」究竟是什麼?
根據諾獎官網,大隅良典獲諾獎,是「表彰他在自噬反應(自我吞噬)領域做出的卓越貢獻」,而所謂的「自噬」,在陳科看來,就是細胞吞噬自身細胞質或細胞器的過程,形象地說,就是「細胞自己吃自己」。
那麼,為什麼細胞「需要」吃掉自己?
陳科說,這是因為,在一些原因的導致下,有的細胞已經不為人體所需要了——多餘,或者有的細胞被外源微生物「感染」了,變得對人體不利——有害,等等這些多餘的、有害的細胞成分就需要一個機制來被「消滅」。還有一個原因,細胞自噬能提供能量,因此在細胞面對飢餓時,這一機制也會啟動。
這個機制,就是「細胞自噬」,細胞藉此分解無用蛋白,實現細胞自身的代謝需要和某些細胞器的更新。
別小看這個機制,一旦沒法充分完成,就可能導致一些疾病,比如帕金森症、糖尿病以及一部分的腫瘤的發生。相應地,搞清楚其機理,甚至生產相應的藥物,則有望治癒以上這些病症。
(2)今天的獲獎者並非發現這種現象的第一人
事實上,這不是有關「細胞質量控制」研究的第一次獲得諾獎,大隅良典也並非發現「細胞自噬」現象的第一人。
早在上個世紀50年代,科學家就已經「看到」了「細胞自噬」這種現象。當時,科研人員觀察到,在一種新型的細胞器裡面,裝有可以降解、消化蛋白質的酶,這個酶被稱作「溶酶體」,是細胞內生化成分降解的工作站。1974年,比利時科學家克里斯汀·德·迪夫因為「溶酶體」的發現,被授予諾貝爾生理學或醫學獎。
到了上個世紀70、80年代,科學家更加專註於研究「蛋白酶體」,這個專門用於「吞噬」蛋白質的系統,其「降解」的效率非常高。
2004年,阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科、歐文·羅斯三位科學家因為「泛素介導的蛋白質降解的發現」而被授予該年度諾獎。不過,這個發現留下一個尾巴,即現象是發現了,但機制卻沒有解釋,即沒有講明白為什麼能夠降解?
1992年,大隅良典發現在缺乏營養的情況下,酵母細胞出現了大量的自噬現象,這也是人類首次在酵母中看到自噬現象。隨後,他進一步實驗找到了和自噬有關的「基因」。至此,和自噬有關的信號通路才得以被闡明。
(3)出身學術世家,2013年曾被預測得獎
根據東京大學、東京工業大學官網的介紹,大隅良典,1945年生於日本福岡,1974年獲東京大學博士學位,1974-1977在紐約洛克菲勒大學——細胞生物學的發源地——做了3年博士後研究。後來回到日本,從1977年到1988年都在東京大學任職,2009年他退休時獲得名譽教授稱號,並於同年擔任東京工業大學綜合研究院特聘教授。
另根據外媒報道,大隅良典出身於學術世家,其父也是大學教授,自小對科學有濃厚興趣,在東京大學完成博士學位後,再到美國跟隨1972年諾獎得主、美國生物學家傑拉爾德,後來逐漸確立了他研究發育生物學的研究之路。
今天,東京工業大學官網刊發了一篇關於大隅良典的報道,這篇報道曾在2012年發表,其中提到大隅良典說過的一句話:「我們生活在一個和平的世界,如果你想實現偉大的事情,那麼你要打破常規思維模式(think outside the box)。」
2013年,湯森路透——作為經常預測年度諾貝爾獎得主的全球知名機構,就在當年度給出的預測中,提及了來自東京工業大學的科學家大隅良典,可能會由於其在細胞自噬研究中的貢獻而獲獎。
(4)又是日本人?
值得一提的是,作為2016年第一個揭曉的諾獎獎項,生理學或醫學獎揭曉後,不少人驚呼:又是日本人!
這是繼2012年和2015年以後,諾貝爾生理學或醫學獎再次頒發給日本科學家。去年,當中國人為屠呦呦獲得2015年諾獎生理學或醫學獎而喜出望外時,諾獎官網上關於2015年諾獎生理學或醫學獎的獲獎名單上,還寫著另外兩個人的名字,其中一個就是日本科學家大村智。
據不完全統計,大隅良典是第23位出生於日本的諾貝爾獎得主。相比之下,中國本土才誕生屠呦呦一位自然科學方面的諾獎獲得者,這樣的對比不禁再一次刺痛國人的神經。
在陳科看來,獲獎數量多的背後,和日本政府對基礎研究的重視,以及大力度的資助不無關係,他們也因此從中收益頗多,除了表面上的諾獎獲獎數量,還有背後經濟的騰飛,都離不開科技創新的發展尤其是基礎研究的發展。
當然,中國如今也越來越重視科技創新,陳科認為,不管是輿論還是實際上的經費支持都不弱。他也希望在這樣的支持下,中國未來能夠誕生更多的諾貝爾獎。
本報北京10月3日電
(教育科學部編輯)
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