經常吃火鍋辣到冒汗、辣到「菊花疼」，你可曾想過是什麼身體機制帶來這樣的反應嗎？
今天，2021 年諾貝爾生理或醫學獎公佈，或許能告訴你答案。獲獎的是兩位美國科學家 David Julius 和 Ardem Patapoutian，以表彰他們發現了人體對溫度和觸覺的「受體（receptor）」。
諾貝爾委員會認為，這兩位科學家的研究揭開了自然的秘密，從分子水平上解釋了這些刺激如何轉化為神經訊號，是一個重要而深刻的發現：
我們感知熱、冷和觸覺的能力對生存至關重要，這是我們與周圍世界互動的基礎。
為什麼你會被辣到「菊花疼」？
今年 65 歲的 Julius，是美國加州大學舊金山分校的教授。他研究的主要是溫度和疼痛受體，揭示我們如何感受冷暖和化學物質的刺激。
▲ David Julius
從神經層面來看，我們的大多數感官都在進行「接受刺激 – 傳遞訊號 – 大腦接收並作出反應」，這一過程少不了受體的參與。
以苦味為例，當你豪情壯志幹下一杯廣東涼茶，負責苦味的味覺受體遇到相關分子後被啟用開啟，馬上向大腦傳遞訊號告訴它「好苦啊！」
1990 年代後期，Julius 開始埋頭研究辣椒素如何引起我們的灼熱和疼痛感，他跟同事建立了一個有幾百萬 DNA 片段的資料庫，最終在感受疼痛的神經元中識別出受體分子 TRPV1。
TRPV1 是位於神經細胞膜上的一類離子通道，能被高溫和辣椒素啟用開啟，這也解釋了為什麼你每次吃辣總是滿頭大汗，並熱出火辣辣的疼。
除了 TRPV1，Julius 和 Patapoutian 後來都各自透過化學物質薄荷醇，識別出受體分子 TRPM8——它會對薄荷醇和低溫產生反應，比如說，能讓你吃薄荷糖的時候感受到「透心涼」。
TRPV1 的發現被視為一項重大突破，為其他溫度受體的發現開闢了道路，也讓人們意識到不同的溫度能如何誘導神經訊號。TRP 通道在我們感知溫度中的作用，也得到了進一步確認。
為什麼容嬤嬤扎你會痛？
54 歲的 Patapoutian，是一位黎巴嫩裔的分子生物學家和神經學家，在 1986 年移居美國，目前是 Scripps 研究所的教授。
Patapoutian 幾乎跟 Julius 同時開始研究人體觸覺。除了溫度受體，他決定尋找更有挑戰性的機械力受體。
▲ Ardem Patapoutian
他和團隊首先確定了一種適合用於實驗的細胞系，當受到壓力刺激（用極細的吸管輕戳）時，細胞會產生可測量的電訊號來響應變化。經過長時間測試，Patapoutian 選出 72 個可能是受體的候選編碼基因，最終發現第 72 號基因的缺失時，細胞不會產生感應電流。
這個受體被稱為 Piezo1——Piezo 在希臘語裡是「壓力」的意思，後來他們又發現了另一個相似受體 Piezo2。
小小的分子，告訴我們如何感知世界
兩位科學家對溫度和觸覺的突破性發現，讓我們能夠了解冷暖和機械力如何刺激神經衝動，也揭示了我們如何感知和適應世界。
耳邊的微風、咖啡的滾燙、踩在沙灘上的顆粒感和擁抱戀人時的親密，都是世界透過受體分子向我們的大腦傳遞著訊號。
這些研究成果，將被用於開發各種疾病的治療方法，包括慢性疼痛。
比如說，TRPV1 及相關通道的研究有助於開發新興的止痛藥物，對今天阿片類藥物（嗎啡、芬太尼和曲馬多等）的副作用和成癮情況來說，有著重要的現實意義。
諾貝爾生理學或醫學獎旨在表彰在生理學或醫學領域作出重要發現或發明的人。去年，Harvey J。 Alter、Michael Houghton 和 Charles M。 Rice 因發現丙肝病毒而獲獎。
今年獲獎的兩位科學家 Julius 和 Patapoutian，將平分 1000 萬瑞典克朗（約 114 萬美元）獎金。
新的一天，當你再次在麻辣火鍋桌邊一邊擦汗一邊「菊花疼」，你會不會想起這兩位諾貝爾獲獎者，並感嘆生命的奧妙？
