作者 | 向由
又是一年諾獎“嘉年華”，昨天下午5時，第一個頒佈的獎項“生理學或醫學獎”落定。
獲獎的是兩位美國科學家，David Julius 和 Ardem Patapoutian。諾獎官方給出的理由是，“因發現溫度與觸覺受體獲獎”。
David Julius 和 Ardem Patapoutian獲得諾貝爾獎，諾獎官方在推特也寫道：他們“因發現溫度與觸覺受體獲獎”
與往年不同的是，今年的諾獎生理學或醫學獎尤其受到關注。原因無它，僅僅是大家熱衷於猜測，在過去一年多里，大放異彩的“mRNA技術”是否獲獎？
要知道，另一個重磅獎項“科學突破獎”在今年9月頒獎時，就將一個獎項授予了“mRNA技術”。科學突破獎雖然名氣不如諾獎，但它“財大氣粗”，300萬美元的獎金比諾獎還多。
在2022年科學突破獎獲獎名單中，卡塔林·考里科（左）和德魯·韋斯曼（右）研發了工程改良的RNA技術，獲得了生命科學獎（圖源：Courtesy Karikó/University of Pennsylvania）
然而沒有想到，抱此熱望的人，僅僅猜對了一半。
今年的諾獎首獎獲獎者，的確與“科技突破獎”有重合，但不是今年，而是去年——今年獲得諾獎的Julius，在去年“因發現與痛覺感知有關的分子、細胞和機制”獲得了科學突破獎。
諾獎，總是不按套路出牌。
01
又是“神經學”
凡有預測，就會打臉，但這其實不重要了。作為歷史悠久、知名度高的一個獎項，諾獎“開獎”時，總能吸引一批人來，看熱鬧的看熱鬧，看門道的看門道。
不過今年，看門道的“門檻”似乎不高——
令Julius獲獎的成就，早在他1997年時就完成了。當時，他在實驗室尋找“辣椒素”的受體。“辣椒素”，是辣椒中的一種自然化合物。
我們知道，吃辣椒時會有痛感和灼燒感，然而，我們對其中的機制並不清楚。
據諾獎官網介紹，Julius教授和同事建立了一個包含數百萬個DNA片段的資料庫，這些DNA片段對應的是在感覺神經元中表達的基因，它們可以對疼痛、熱、觸覺作出反應。
諾貝爾生理學或醫學獎獲獎者David Julius 和 Ardem Patapoutian
也就是說，Julius集合了感覺神經元對應基因的“大資料”，從中一個一個試探，終於發現了一個辣椒素感應基因。由基因表達出的蛋白質受體，是一種新的離子通道蛋白——辣椒素受體。
後來，辣椒素受體被命名為 TRPV1。這也是說，它屬於“ TRP”家族。（TRP，瞬間感受器電位。）
Julius的工作，不僅是發現了TRPV1與痛覺通路有關，同時，他揭開了溫度感受的機理，因為TRPV1還是一種熱敏受體。“辣椒素”受體的發現，從機制上解釋了，為什麼辣椒同時帶來痛感和“灼燒感”。
David Julius 使用辣椒素來鑑定 TRPV1（圖源：諾貝爾獎官網）
意義更為重大的是，從此，“ TRP”家族受到了科研界重視，由它進入了對神經學感受器的分子機制研究。
Julius的工作無疑有開創性，是“0到1”的進步，接下來，則是“1到多”。
2002年，Julius用薄荷找到了冷敏感的分子，它是“ TRP”家族的另一成員（TRPM8 受體）。對神經系統中感受器的研究更加完善。
值得說明的是，此次諾獎的另一位得主Ardem，也同時獨立完成了這項研究。
除此之外，Ardem和團隊還解釋了“機械刺激如何轉化為觸覺和壓感”。
Ardem解釋“機械刺激如何轉化為觸覺和壓感”（圖源：諾貝爾獎官網）
方法與Ardem發現“辣椒素受體”類似。諾獎官網介紹，Ardem和他的同事們成功地確定了一個基因，該基因的沉默使細胞對微量移液器的戳刺不敏感。因此，又一類全新的機械敏感離子通道被發現，被命名為 Piezo。
總結來看，此次諾獎的兩位得主，解釋了痛覺、熱感、冷感，以及機械壓感等“感受”在分子生物學上的作用機制。
02
費解的“第二性質”
談到今年的生理學或醫學獎，理解的門檻不高，主要原因有二。
一方面，Ardem和Julius的獲獎研究在極為基礎的層面，我們在初中生物就學過，神經訊號的傳遞模型是“感受器-傳入神經-神經中樞-傳出神經-感受器/運動器”。
今年的諾貝爾獎獲得者David Julius 和 Ardem Patapoutian的獲獎研究解釋了熱、冷和觸控如何在神經系統中引發訊號（圖源：諾貝爾官網）
另一方面，對“色聲香味觸法”的好奇與研究，這是古早有之的，容易讓我們覺得親切。
空空色色間，如何轉變成人們理解的“實在”？在這方面，古人就有相當多見解。
在注重思辨的佛學派別中，眼耳鼻舌身意，被理解為“六根”，亦叫做“扶塵根”。六根對應的是“六塵”，即是色聲香味觸法。“根”觸及“塵”，經由感受，將空色化為“實在”，建立起一個我們感受到的世界。
當然，這不是要附會“科學之上是宗教”的意思。重點在於說明，古人們對“感受”的理解和思辨，其實是很細微的了。
從東方到西方，古人們對“感受”同樣感到費解。在笛卡爾之前，如“六塵”的理解一樣，人們認為，火的熱、冰的冷、蘋果的香，此類等等，都是相應物質本身的屬性。
笛卡爾想象的熱量向大腦傳送訊號示意圖（圖源：諾貝爾官網）
不過，在笛卡爾的時代，他提出了“二元論”，將以上性質歸為“第二性質”。
笛卡爾的時代，是力學和機械世界觀為主的年代，“二元論”的核心是，將可以數學描述的、可計算的性質歸於第一性質，其它的為第二性質。顯然，“第二性質”不被認為是物質的本質，遭到了貶低。
不過，分子生物學終於將這些“撥亂反正”，給“感覺”以正名。
今天的我們，能夠從分子結構和電訊號的傳遞出發，證明“色即是空”的“空”並不空。本質上，是將過去認為的“第二性質”歸入“第一性質”。
從這個角度看，不難發現，兩位諾獎得主的研究成果，意義之重大。
03
一點點“美中不足”
當然，不可否認的是，每年的諾獎開獎時，一些遺憾也夾雜其間，其中不乏有深刻的見解。
以意義論，就如前文所述，兩位科學家的成就值得稱歎。不過問題在於，Julius開拓性的工作早在1997年完成，而諾獎的到來，卻是2021年了。
好多情況已經變化。
“開獎”後不久，饒毅就撰文寫道：“David Julius的工作，是1997年的突破。2013年，我認為有一種頒獎方式是組合Julius和程亦凡。”
程亦凡在物理所做學術報告（圖源：中科院物理所）
這是因為，對“感受器”的研究，現在早就跨越了1997年的層次。
當下，對TRPV1的研究不只是“知其然”，並且在“知其所以然”上有了重大突破。
2013年，結構生物學家程亦凡和Julius合作，在《自然》雜誌發表論文，以3。4埃的原子解析度首次展示了TRPV1的冷凍電鏡結構，並且看到TRPV1通道的不同部分可以響應不同的分子而改變構象。
程亦凡和David Julius合作揭示痛覺感受器TRPV1如何感知多種自然界的刺激物（圖源：論文《Structural snapshots of TRPV1 reveal mechanism of polymodal functionality》）
這項成就，不僅對TRPV1等“受體”有重要意義，而且證明了“冷凍電鏡”在結構生物學上的作用。實不遜色於1997年的發現受體。
另外，對TRPV1構象變化以及細緻機制的研究還在繼續。就在今年9月，程亦凡和Julius合作、再次釋出重要進展——利用先進的單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）技術，解析了辣椒素受體TRPV1的一系列構象轉變，揭示了不同致痛劑啟用TRPV1的機制。
因此，今年的諾獎生理學與醫學獎，注目於過往重大發現，但略過了當下的新銳研究。不得不說，這是一種遺憾。
編輯 | 煎妮
排版 | 菲菲
