2021诺贝尔奖公布！生理学或医学奖，两位美国科学家夺魁
一年一度、万众瞩目的诺贝尔奖，终于在今天拉开了帷幕。北京时间10㛑4日17:30，诺贝尔奖委员会首先颁发了第一个奖项——生理学或医学奖。
生理学或医学奖
（图片说明：Julius和Patapoutian）
2021年诺贝尔生理学或医学奖由大卫·朱利叶斯（David Julius）和阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）获得，他们的杰出贡献是揭示了人体的温度和触觉感受器，并因此分享1000万瑞典克朗奖金（约合736万元人民币）。
为了方便大家理解，我们首先介绍一下感受器是什么。
我们知道，每个人都会有各种各样的感觉，比如视觉、触觉、听觉等等，通过我们的五官来感受。那么，这种感受的过程是怎么通过自然界中的现象（或者叫做外界刺激）转化为生物体的感受呢？这就涉及到生物体内的感受系统了。
一般来说，生物体的感受过程是这样的：1. 外界产生刺激；2. 生物体接受刺激；3. 神经系统传递信号；4.大脑接收信号并做出反应。
举个例子：两个国家打仗，一个国家飞机飞到了敌国的上空，敌国的防御系统发现了飞机，马上将这个消息报告给国防部，然后国防部下达命令：打下来！
在这个例子中，飞机飞到敌国上空就是一个外界刺激，雷达发现敌人的飞机就是接受刺激，消息报告给国防部的过程就是神经系统在传递信号，国防部就是这个大脑，然后做出反应：打。
当然，这个例子有点对抗的味道，不过大家理解精神就好。所谓的感受器，就是在第二步发挥作用的关键，相当于例子里的雷达。从这个例子中也可以看出来，如果没有感受器，生物体就无法对外界刺激做出正确的反应，那就无法追求对自己有利的目标，也无法逃避对自己有害的东西。
比如我们曾经介绍过，世界上有些人患有极其罕见的先天性疾病，浑身上下没有痛觉感受器。你可能觉得这是好事：不怕挨打啊！其实完全不是这么回事，有些没有痛觉的人在生活中被火烧到都没有感觉。可以想象，如果不是家人发现得早，这个人就被烧死了。
这样看来，两位科学家的研究成果的确非常重要。只有完全了解人体的各种感受器及其感受机制，才能明白其运行原理。
那么，他们的研究到底取得了怎样的成果，有什么意义呢？我们一点点来介绍。
David Julius及其发现
David Julius出生于1955年11月4日，毕业于麻省理工大学，2004年当选美国国家科学院院士，目前是美国加州大学旧金山分校的生理学及分子生物学教授。
（图片说明：David Julius）
早在今年之前，他就已经多次获得科学大奖了。2010年的时候，他就凭借着对辨认涉及伤害性作用的离子通道的研究获得了邵逸夫奖。同年，他还获得了阿斯图里亚斯亲王奖科学技术奖。2017年，他又获得了加拿大盖尔德纳国际奖。
说到Julius今年能够获得诺贝尔奖，和一种感受有关，那就是辣。你肯定会纳闷：辣不是味觉吗？这一次的诺贝尔奖里没有提及味觉啊！
是的，因为辣根本不是味觉，而是痛觉！这个冷知识我们已经科普过不止一次了，但是相信很多人还是会惊讶的。
辣椒之所以会让人感到辣，就在于它含有一种物质——辣椒素。但是，关于辣椒素如何作用于人体，科学家们一直有争议。比较流行的说法是神经细胞的细胞膜上有不同的离子通道受体，控制着不同的感受。
提出猜想容易，如何证明才是真正的难题。
1997年，Julius发现了感受疼痛的神经元上的受体分子——香草素受体1型（TRPV1），同时还发现它可以被43℃以上的高温或者辣椒素激活，并且转化为电信号，传递给我们的大脑。正是这个发现，解释了为什么我们经常把“辣”和“热”联系在一起，为什么总是说“火”辣辣了。
Ardem Patapoutian及其发现
Ardem Patapoutian，生于1967年，目前是美国加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的分子生物学家和神经学家。Patapoutian同样也是成名已久了，于2017年当选为美国国家科学院院士，还在2020年当选为美国艺术与科学院院士，并且也获得了多项科学大奖。
（图片说明：Ardem Patapoutian）
和Julius一样，Patapoutian也独自在温度与触觉感受器方面取得了重大的发现。不过，Patapoutian和Julius的发现不完全相同，他发现的是另外两个离子通道，分别叫做PIEZO1和PIEZO2。这两个离子通道可以在机械压力的刺激下激活，产生电活动。
这项发现同样打开了一个全新的领域，随后的相关研究非常多，著名的科学期刊《自然》曾经一天之内刊登了三篇相关的论文，足见其重要性。
可以说是，两个人的研究是殊途同归。在2020年，他们就共同获得了2020年度的生命科学突破奖与科维理神经科学奖，可见他们的发现确实非常重要。
研究意义
当然了，如果仅仅是解释为啥吃辣椒时还有热的感觉，也不至于拿诺贝尔奖啊！实际上，这只是表层的发现，它还有更加深层次的意义。
（图片说明：诺贝尔奖颁奖现场）
在发现TRPV1后，Julius还发现了TRP家族的更多通道蛋白，并与同事程亦凡的实验室合作，解析了多种TRP蛋白的三维结构。随后，他们利用基因敲除技术等方法，探究了这些蛋白质的结构与功能之间的联系，为未来科学家开发靶向药物提供了借鉴。
他们还发现，TRPV1对验证过程中产生的化学物质非常敏感，也就是可以感受到炎症引起的疼痛，这也有助于未来解决癌症疼痛和其他疾病的治疗。比如，只要抑制住相关的离子通道，那么就可以缓解某些慢性疼痛。
另外，Patapoutian的发现也同样揭示了人体的许多深层次秘密。比如：PIEZO1基因有一种变异，有可能有防止疟原虫感染的作用，而疟原虫引发的疟疾是目前全世界最恐怖的传染病之一，每年感染上亿人；而PIEZO2是人类本体感觉的关键分子，也就是让人感知身体在空间中的位置，对于一个人的站立、行走甚至在黑暗中做各种动作都有着重要的作用。
总之，两个人的发现对于人类医学和生理学来说，的确具有开创性的意义。
在今天之前，很多人在预测这个奖项时，都认为在新冠疫情肆虐的大环境下，与mRNA相关的研究极有可能夺魁，没想到最终被这项研究抢占先机。但他们和他们的研究已经证明，这一次获奖绝对是实至名归。