水底奥秘|诺贝尔奖生理学奖揭晓！两位科学家瓜分奖项，因研究吃辣椒获奖水底奥秘

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笔者东邪
每年的10月份是诺贝尔奖各大奖项公布的时间，今年的生理学或医学奖已经公布了，但获奖的两位科学家以及他们的科学贡献有些出乎意料。在正式获奖名单公布之前，国际上普遍认为这次的奖项很大概率会颁发给研发mRNA疫苗的科学家，毕竟新冠病毒的肆虐让全球都曾经陷入停滞，新冠疫苗的出现让世界逐渐恢复运转。
但这次获得诺贝尔生理学奖或医学奖的科学家发现的是人类感知疼痛和温度的机制，这一奖项由科学家大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安共同分享。这次的发现听起来通俗易懂，以至于有人质疑两位获奖者的能力。那么这两位获奖者都是什么来头？他们分别是如何发现疼痛和温度机制的？这些发现有何意义？
大卫·朱利叶斯发现了什么？
首先简单介绍一下大卫·朱利叶斯，他是来自加州旧金山大学的生物学教授，他和他的团队主要从触觉方面入手进行研究。在朱利叶斯之前，科学界已经有不少研究针对人的视觉、听觉、味觉和嗅觉，科学家们基本都能弄明白人体如何通过这些感官与外界连接，但唯独触觉方面的研究少之又少。
于是朱利叶斯从上世纪80年代开始就带领团队朝着触觉的方向研究，他们研究的一个课题是“辣椒如何引起人体痛觉” ，并以此发现辣椒是通过触觉让人产生痛觉的，而不是通过味觉或嗅觉。朱利叶斯团队在开始研究之前就已经发现，过去有科学家发现辣椒中的辣椒素会激活人体内的痛感神经细胞，但具体是哪个部位发挥作用就不得而知了。
于是朱利叶斯的团队建立起一个包含上百万DNA片段的基因库，这些DNA片段都是他们通过长期的研究和筛选得出的，都能对触感、痛感和热感作出反应的基因。换而言之，这个基因库里存在能与辣椒素发生反应的DNA片段。之后他们通过深入研究，最终发现一些DNA片段能通过编码形成蛋白质受体，并将其命名为“TRPV1” 。
【水底奥秘|诺贝尔奖生理学奖揭晓！两位科学家瓜分奖项，因研究吃辣椒获奖】
根据朱利叶斯的介绍， TRPV1是热敏受体，当辣椒素的作用使局部区域温度升高时， TRPV1就会迅速作出反应，然后将信号传递到大脑，大脑产生喝水解辣的想法。
阿登·帕塔普蒂安发现了什么？
阿登·帕塔普蒂安是来自美国斯克里普斯研究所的生物学家教授，他和他的团队不仅发现了人体感觉凉爽的机制，还发现了人体感受触觉压力的机制。阿登团队发现人体内有一种名为“TRPM8”的蛋白质受体，它主要负责对凉爽作出反应，因此它也被称为“薄荷素” 。另外，该团队还在实验室里培养了胶质瘤细胞系，用于研究触觉压力的感知原理。
实验人员发现，当该细胞系受到外界轻微的触碰压力后，细胞就会产生微弱的电信号作为响应。为了研究具体是什么基因在发挥作用，他们也对候选基因进行筛选。不同的是他们选择了灭活筛选的方法，即持续对细胞系进行压力接触，然后逐个灭活候选基因。如果某个候选基因灭活后，细胞系不再产生电信号，或产生的电信号十分微弱，那么说明该基因与触觉压力的感知密切相关。
通过大量的实验和分析，研究人员最终将目标锁定为一个基因，该基因所对应的蛋白受体则是Piezo1 。然而他们发现与触觉压力相关的基因不只有一个，之后又发现了Piezo2蛋白受体，这两种受体共同形成一种特殊的离子通道，该通道对压力十分敏感。那么这两种蛋白受体对生命活动有何作用呢？科学家发现人体内的血压、呼吸和膀胱的控制都离不开它们。
这两个发现有什么意义？
从表面上看，这两个发现与我们实际生活的关系不大，但它们具有非凡的意义。首先，对于人体感知疼痛和温度的机制的研究是对人体更深一步的了解，只有深入了解人体内在的结构和机制，才能应对人体出现的问题。其次，这两个发现将帮助科学家研究相关的药物，用于抑制或恢复病人的疼痛和温度感知能力。