美國科學家理查德-阿克塞爾和琳達-巴克分享殊榮


頒獎典禮現場

2004年度諾貝爾醫學獎于周一下午揭曉，美國科學家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克因在人類嗅覺方面的卓越成就而獲得這一獎項。
 
這兩位科學家共同發現了人體“氣味感受器”的大型基因家族，這使我們得以理解“人類為什么能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶”。

兩位科學家因為他們的努力而獲得了138萬美元的獎勵。

琳達·巴克和她的導師理查德·阿克塞爾一直在努力找出人類嗅覺和味覺的秘密，而且已經在這方面工作了14年。

琳達·巴克說：“首先要找出哺乳動物如何分辨這么多氣味，其次是神經系統如何把這么多不同的化學結構轉換成不同的感覺和行為。”

1991年，巴克取得了第一個突破。她在哥倫比亞大學和導師理查德·阿克塞爾發現了包含鼻子里的氣味感受器的基因圖譜。氣味感受器在鼻子后部，是一種在鼻腔細胞表面的蛋白質分子，通過與特殊的氣味分子結合來識別氣體。這一研究的難點在于與氣味有關的基因數量很大，在總共大約5萬個基因里有1000個左右與氣味有關，占了2%。

1999年，相關的基因密碼被破譯。根據這種密碼，每個氣味感受器能識別多種氣味，每種氣味也能被多個氣味感受器識別，因此，氣味感受器是通過一種復雜的合作方式一起識別氣味。

以下是瑞典科學院決定向這兩位美國科學家頒發醫學獎的文告內容節選：

人類的嗅覺長期以來一直是一個非常神秘的領域。人類認識和記憶1萬種不同氣味的基本原理一直不為人所知。今年諾貝爾醫學獎或生理學獎的獲獎者解決了這一問題。他們所進行的一系列先驅性的研究向我們清楚地闡釋了我們的嗅覺系 統是如何運作的。他們發現了一個大型的基因家族。這一基因家族由1000種不同的基因組成(占我們基因總數的百分之 三)，這些基因構成了相當數量的嗅覺受體種類。這些受體 位于嗅覺受體細胞之內，這些細胞在鼻上皮的上端，可以探 測到吸入的氣味分子。

每個嗅覺受體細胞只含有一種嗅覺受體，每個受體可以探測 到數量有限的氣味。我們的嗅覺受體細胞因此對一些氣味很 敏感。這些細胞直接向特定的微型終端傳送神經反應過程。 攜帶同樣受體的受體細胞向同樣的腎小球傳送他們的神經反 應過程。微型終端再向大腦其它的部分傳送信息。數個嗅覺 受體所得到的信息在大腦進行綜合，形成一種模式。因此， 我們能夠在春天時感覺到丁香的香味，并在其它時候記起這 種香味。

理查德·阿克塞爾(來自美國紐約)和琳達·巴克(來自美國西雅圖)1991年聯合發表了他們有關嗅覺的基礎論文。他 們在論文中形容了嗅覺受體的一千種基因組成的基因家族。 他們隨后獨立地展開工作。他們進一步通過分子結構和細胞 組織清楚地向我們闡述了嗅覺系統。

理查德·阿克塞爾和琳達·巴克得出的結論認為每個嗅覺受 體細胞都只表達某一種特定氣味受體基因。這個結論出乎人 們的意料。阿克塞爾和巴克繼而確定了大腦的第一個中轉站 的組織構成。

理查德·阿克塞爾和琳達·巴克在研究嗅覺系統中所發現的 一般原則看起來也適用于其它感官系統。信息素是一種可以 影響不同社會行為的分子，尤其是在動物身上。理查德·阿 克塞爾和琳達·巴克都獨立地發現了兩種其它類型的G蛋白 質連結狀受體可以探測到信息素。這兩種其它類型的G蛋白 質連結狀受體位于鼻上皮的上端。舌味蕾上還有另一種類型 的G蛋白質受體受體，而這與味覺有關。