百年回眸诺贝尔生理或医学奖

    |     2015年1月24日   |   医学动态   |     5 条评论   |    3246

诺贝尔生理学或医学奖,是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱而设立的,目的在于表彰前一年世界上在生理学或者医学领域有重要发现或发明的人。该奖项于1901年首次颁发,由瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗琳学院负责评选,颁奖仪式于每年12月10日(诺贝尔逝世的周年纪念日)举行。
诺贝尔生理学或医学奖从1901年开始颁奖以来,已经颁发了114年,回眸已经过去的114年的历史,获奖项目中基础医学科研成果逐年增加,而应用医学的科研成果逐年减少。在前30年里,占较大比重的是应用医学,对传染病的研究成果占到了一半以上。这一阶段传染病十分猖獗,人们的注意力都放在诸如传染病的防治等应用医学上,而基础医学的研究尚处于萌芽状态。在最近30年里,占较大比重的逐渐变成基础医学,对基础医学的研究成果占到了一半以上。
“机遇只垂青那些有准备的头脑”这是巴斯德的一句名言。许多事例表明,在科学发现面前,人人机会均等。例如,千百年来人们不是对残羹剩饭长霉早已司空见惯、一洗了事吗。而英国细菌学家A.Fleming于1928年某日偶然发现,在他用后尚未及时清洗的培养皿上长了一些绿色青霉菌。但与众不同的是他注意到霉菌菌落周围原有葡萄球菌菌落出现了溶解死亡现象,他由此设计了青霉菌的培养和灭菌实验,证实青霉菌分泌一种他称之为青霉素的物质,对葡萄球菌等有强烈抑制作用,用于治疗实验动物的伤口感染也取得成功。1929年,他就此发表了2篇论文。因当时他没有化学家的帮助,未能将青霉素的分离提纯工作继续进行下去。但这一工作于1941年被英籍病理学家H.W.Florey与生物化学家E.B.Chain最后完成,使青霉素终于成为第一个被发现并用于临床的抗生素,在当时用于控制战伤感染,发挥了极大作用,因而被列为与原子弹、雷达齐名的第二次世界大战期间三大发明之一,三人也共同获得1945年诺贝尔生理学或医学奖。
1977年诺贝尔生理学或医学奖获得者R.Guillemin走上成功之路也得益于一次偶然的机遇。20世纪50年代,他在美国从事ACTH研究工作时,遇到单独培养的垂体细胞很难长久保持ACTH分泌的难题。他想起在他早先师从H.Selye研究应激反应期间,曾听过英国学者G.Harris的报告,其中提到下丘脑可能产生某种激素通过垂体门静脉参与腺垂体活动的调节,他便据此将下丘脑组织与腺垂体共同培养,果然能促使垂体细胞不断分泌ACTH,最终走上了寻找下丘脑促垂体激素释放因子的不归路,长达20年,历尽艰辛,终获成功。
因发现胰岛素于1923年获奖的加拿大医药学家F.G.Banting也由于抓住了类似机遇而获得成功。1920年28岁的青年教师Banting为给学生讲授糖代谢,想了解动物切除胰腺会因糖尿性昏迷而死亡的原因。他知道前人已推论出胰腺中的胰岛细胞可能分泌一种胰岛素参与糖代谢的调节,但缺乏证明。这时他读到一篇论文,谈到阻塞实验动物的胰导管可引起胰腺萎缩,但不发生尿糖。于是,他提出结扎胰导管使胰腺萎缩而只余胰岛后,提取其分泌物以治疗实验性糖尿的设想。最后在糖代谢专家J.J.R.MacLeod帮助下证实了他的设想,并成功分离与提纯出胰岛素,两人同时获奖。
英国一位细菌学家R.Ross从小生活在疟疾高发地区,妈妈怕他染上疟疾,经常把他关在屋子里,不让他出去与小朋友玩耍。因此他自幼就想知道疟疾究竟是怎样传染的问题。长大学医与从医后仍念念不忘,一有机会便深入疟疾高发区调研,终于注意到这类地区多有蚊虫肆虐。经过多方努力,证实了疟疾由疟蚊传播,为疟区人民除一大害,获1902年诺贝尔医学奖。
又如从1665年开始就有关于动物输血试验和失血病人临床输血的记载,但有人输入他人的血后安然无恙,有人却发生严重反应甚至死亡。这个问题一直困扰着许多医生。其中一位奥地利医生K.Landsteiner正是对此产生兴趣而后想到,会不会是两种血液的混合出了毛病。于是开始了他的体外血液混合实验,从而发现了血液凝集反应,建立了ABO血型系统,解决了失血病人的救助问题,获得1930年诺贝尔医学奖。
1900年人们重新发现孟德尔遗传定律后产生了遗传因子(基因)究系何物这个问题,引起许多生物学、化学和物理学学者的兴趣,做了大量工作,才逐渐将人们的注意力聚焦到染色体和脱氧核糖核酸(DNA)上来,终于搞清了DNA的双螺旋分子结构、破译了DNA四种碱基排列组合而成的三联体遗传密码,以及DNA遗传信息储存、复制、传递、表达、重组、突变的规律,促进了分子生物学、遗传学、免疫学的快速发展。这一系列科学发现一个接一个地不断涌现,有如雪崩一样,构成20世纪下半叶生命科学发展的绚丽图画,成为诺贝尔生理学或医学奖的获奖大户。
1962年诺贝尔奖得主J.D.Watson与F.H.C.Crick在构建DNA分子双螺旋结构模型时,也经历过两次失败。第一次他们建立了一个三链螺旋结构,将DNA的糖-磷酸骨架放在内侧,碱基在外侧。因计算含水量数据有误,这一模型马上就被M.H.F.Wilkins等人否定了。第二次他们参考R.E.Franklin新的X-射线衍射照片建立了双螺旋模型,但是,碱基以同配方式(A与A,T与T)相连的这种连接方式又被化学家J.Donohue否定。第三次他们借助数学家J.Griffith对四种碱基相互吸引力的计算,得出腺嘌呤(A)当吸引胸腺嘧啶(T),鸟嘌呤(G)当吸引胞嘧啶(C)的结论。同时生化学家E.Chargaff来访,告诉他们DNA中的4种碱基的比例A:T=G:C=1:1,二者不谋而合终于使他们决心据此建立新的DNA分子双螺旋模型:脱氧核糖与磷酸骨架在螺旋外侧,碱基位于内侧,以A-T和G-C方式相连接。经过这一而再、再而三的努力,他们也终于取得了成功。
1923年诺贝尔奖得主Banting从萎缩胰腺中提取胰岛素治疗糖尿病的实验也一度屡遭失败,使他面临巨大的物质和精神压力,实验动物死了大半,不得已将身边能卖的一切东西都卖了,换来的钱,首先用来买狗和饲料,其次才是自己吃饭。在如此困难的情况下咬牙坚持,最后才取得了成功。
让我们一起回眸诺贝尔生理或医学奖这114年来的成果与科学家们吧。

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