2017年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,2萬字長文帶你



原標題:2017年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,2萬字長文帶你解讀生物鐘機制


2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予杰弗理·霍爾(Jeffrey C Hall)、邁克爾·羅斯巴希(Michael Rosbash)、邁克爾·楊(Michael W Young)。

2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予杰弗理·霍爾(Jeffrey C Hall)、邁克爾·羅斯巴希(Michael Rosbash)、邁克爾·楊(Michael W Young)。

三位科學家的獲獎理由是:因發現控制晝夜節律的分子機制。

獲獎人簡介:

杰弗里.霍爾(Jeffrey C. Hall)

杰弗里.霍爾(Jeffrey C. Hall),美國遺傳學家,1945年出生于美國紐約。1971年在西雅圖華盛頓大學獲得博士學位,1971年至1973年在加州理工學院擔任博士后研究員。1974年,他加入了布蘭迪斯大學任教職。杰弗里.霍爾現已退休。

邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash)

邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash),美國遺傳學家,1944年出生于美國堪薩斯城。他于1970年獲得美國劍橋的麻省理工大學博士學位。后在蘇格蘭的愛丁堡大學做了三年博士后研究。1974年以來,在美國沃爾瑟姆的布蘭迪斯大學任職。

邁克爾. 楊(Michael W. Young)

邁克爾. 楊(Michael W. Young),美國遺傳學家,1949年出生于美國的邁阿密。1975年,他在奧斯丁的德克薩斯大學(University of Texas)獲得了博士學位。在1975至1977年間,他在Palo Alto的斯坦福大學擔任博士后研究員。1978年后,他在紐約的洛克菲勒大學(Rockefeller University)任職。


生物的生命活動受內在生物節律調控

生物的生命活動受內在生物節律調控


人體在一天中的不同生理活動也受生物鐘調控

人體在一天中的不同生理活動也受生物鐘調控


《知識分子》主編饒毅歷時4年撰寫兩萬字長文深度解讀生物鐘的分子研究歷史,在十一長假與各位讀者分享智力的愉悅。

勇氣和運氣:生物鐘的分子研究

撰文|饒毅(《知識分子》主編、北京大學講席教授)

運氣,外在而縹緲;

勇氣,內生而實在。

運氣不會尋找勇氣;

勇氣可能碰到運氣。

在研究生物鐘基因的過程中,事先難以預料能否取得突破,事后分析發現勇氣足以成功,而運氣是錦上添花,雖然花開的特別燦爛。

生物鐘是生物體內周而復始的節律,如人們熟知的:動物的晝行夜伏、植物的春華秋實…。常見的近24小時晝夜節律(circadian rhythm)是典型的生物鐘之一。

生物鐘現象看似簡單,其實不盡然。人們熟知的向日葵朝向太陽,并非每天太陽先出來、向日葵后轉向,而是向日葵先朝向、而后才有太陽姍姍來遲。

生物鐘的本質難以入手,研究不容易。人們用電生理方法研究而不得入門,1971年從果蠅的一個基因出發開啟了生物鐘的基因研究,23年后才發現哺乳動物第一個生物鐘基因的突變,26年后明確哺乳類的生物鐘基因與果蠅的類似,30年后才發現同果蠅一樣的基因也控制人類生物鐘。

驅動生物鐘的內在機理隨著一個一個基因的發現和研究,逐漸明朗,從果蠅到人存在同樣一批控制生物鐘的基因,它們編碼的蛋白質合作共事,節律性地調節細胞內的基因轉錄,都采用了負反饋模式,并與光和溫度等外界因素協調,從而對應于地球自轉的近24小時節律。

研究生物鐘最重要的六位科學家都在美國,其中五位研究果蠅,一位研究小鼠。加州理工學院的Seymour Benzer(1921-2007)和Ronald Konopka(1947-2015)開創生物鐘的基因研究,發現第一個生物鐘基因period(per)。兩個團隊克隆per基因:洛克菲勒大學的Michael Young(1949-)領導的實驗室,Brandeis大學的Michael Rosbash(1944-)和Jeffrey Hall(1945-)兩個實驗室合作的團隊,他們都還發現調控生物鐘的更多基因。哺乳類生物鐘基因研究的突破來自當時在美國西北大學、現在西南醫學中心的Joseph S Takahashi(高橋,1951-)。

一百多年來,科學家們因研究果蠅而獲1933、1947、1995和2011年四次諾貝爾獎。如無意外,生物鐘的研究將讓果蠅再度引人矚目。

生物鐘的研究歷程,出現過有趣和尷尬的故事?

生物鐘的研究是否終結,沒有重大問題、只剩細節了?

生物鐘研究逾四十年,為何迄今尚未出現有效的應用成果?

行為研究的范式變化

生物鐘可以看成一種行為模式。

行為是可以被其他動物和人類研究者所觀察到的動物外在動作表現。行為研究的范式在1960年以前比較簡單,以描述性為主。




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