随着2024年“诺奖时间”即将拉开揭榜大幕,作为最先颁发的诺贝尔生理学奖,则将全球科学界的目光,聚焦于那些对人类健康和生命科学做出杰出贡献的研究者身上。
在众多杰出的科学家中,因发现cGAS(环状鸟苷酸-腺苷酸合酶)而在今年9月刚获得拉斯克奖基础医学奖的华人科学家陈志坚,成为今年诺贝尔生理学或医学奖的热门人选。
若将时间轴拉长,近十年来,诺贝尔生理学奖以基础研究为主,领域涵盖细胞生物学、免疫学等各子学科,呈现出多样化的趋势。
热门人选都有谁?华人科学家陈志坚榜上有名
本届诺贝尔生理学奖有哪些有力竞争者?可以先从有诺奖“风向标”之称,全球生物学领域最重要奖项之一的“拉斯克奖”窥见一二。
9月19日,拉斯克奖揭晓,三位以热门减肥药“司美格鲁肽”为代表的GLP-1药物研究先驱乔尔·哈本纳(Joel Habener)、罗蒂·比耶尔·克努森(Lotte Bjerre Knudsen)、斯韦特兰娜·莫伊索夫(Svetlana Mojsov),获得拉斯克奖临床医学研究奖。获奖理由为:发现和开发基于GLP-1的药物,彻底改变了肥胖的治疗,而GLP-1受体激动剂药物也是本届诺贝尔生理学奖热门获奖研究之一。
发现GLP-1生理活性形式的三位科学家,左起:Joel Habener、Svetlana Mojsov、 Lotte Bjerre Knudsen。(图源:Nature)
GLP-1全称胰高血糖素样肽-1,能够增强胰岛素分泌,抑制胰高糖素分泌,在神经中枢层面抑制食欲,从而达到降低血糖、减肥等目的。
免疫领域重大突破的Car-T(嵌合抗原受体T细胞免疫)疗法,也是本届诺贝尔生理学奖的有力竞争者之一。T淋巴细胞是人体白细胞的一种,能够抵御和消灭感染、肿瘤等病原体。科学家们通过基因工程技术将T细胞与识别受体结合,能够让其识别肿瘤细胞并将其杀灭。对该疗法有突出贡献的Carl H. June、Steven A. Rosenberg 和 Michel Sadelain在近年来获得了包括引文桂冠奖(Citation Laureates)、科学突破奖(Breakthrough Prize)在内的多个“诺奖风向标”奖项。
值得注意的是,华人科学家、美国得克萨斯大学西南医学中心的生物化学家陈志坚教授,获得拉斯克奖基础医学研究奖,以表彰他“发现了能够感知外来和自身DNA的cGAS酶”,解开了DNA如何刺激免疫和炎症反应的谜团,阐明了人体抵抗病毒、细菌和其他微生物等入侵病原体的过程。
陈志坚(Zhijian “James” Chen)教授。(图片来源:拉斯克奖官网)
据悉,这种酶可以在细胞质中识别到自身损伤产生的游离DNA,或是外来病原体DNA的威胁。这为多种人类疾病提供了药物靶点,它产生的信号分子有望用于对抗传染病和癌症。
作为世界上研究先天免疫的顶尖学者之一,陈志坚也是第6位获得拉斯克奖的华人科学家,此前5位分别是:李卓皓(1962年基础医学奖)、李敏求(1972年临床医学奖)、简悦威(1991年临床医学奖)、屠呦呦(2011年拉斯克奖临床医学奖)、卢煜明(2022年拉斯克奖临床医学奖)。
2015年诺贝尔生理学或医学奖获得者,屠呦呦位列其中(图源:诺贝尔官网)
对该项基础研究领域研究,《科学家杂志(The Scientist)》杂志评价道:这是填补先天免疫信号知识空白的关键部分,充分发掘这种分子在健康和疾病中的作用,为应对感染、癌症和自身免疫性疾病开辟了令人兴奋的可能性,并成为热门诺奖获奖人选之一。
在交叉领域,大火的AI技术与生命科学的科研成果也备受关注。使用计算机程序预测蛋白质结构的先驱,美国生化学家、华盛顿大学蛋白质设计研究所所长David Baker,被称为从头设计蛋白的“上帝之手 ” ,获奖呼声较高,其开发了著名的Rosetta软件,极大地推动了蛋白质结构预测的进展。
谷歌DeepMind公司的科学家Demis Hassabis 和John Jumper开发了深度学习蛋白质结构预测技术AlphaFold,采用 AI 和深度学习技术仅根据其基因序列就能预测蛋白质的3D结构,仅需数日内可识别蛋白质的形状,从而找到药物靶点,并有望推进产生新的小分子药物,最新AlphaFold 3 的预测精准度提高100%,在颠覆了AI生物学的同时,还横扫包括2023年的拉斯克奖等多项生命科学重要奖项,也是本届诺奖获奖的热门研究成果。
历届获奖者都有谁?
自1901年首次颁发以来,诺贝尔生理学或医学奖已经走过了漫长的历程。在这一过程中,许多杰出的科学家因其卓越的贡献而荣获此殊荣。
1914年获奖者罗伯特·巴雷尼,是神经生理学的奠基人之一,对大脑和小脑的功能进行了深入研究。他的发现对于理解神经系统如何控制身体运动具有重要意义。
1945年的获奖者,是亚历山大·弗莱明、欧内斯特·鲍里斯·钱恩和霍华德·瓦尔特·弗洛里,他们因发现青霉素及其抗菌作用而获奖。青霉素的发现标志着抗生素时代的开始,极大地改善了人类对抗细菌感染的能力。
1962年,詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克里克和莫里斯·威尔金斯因发现DNA双螺旋结构而获奖,这一发现揭示了遗传信息的传递方式,为现代生物学的发展奠定了基础。
2015年,中国女药学家屠呦呦因发现青蒿素及其在疟疾治疗中的应用而获奖。青蒿素的发现为全球范围内的疟疾防治工作作出了巨大贡献,挽救了百万人的生命。屠呦呦曾直言:“我们做青蒿素,这是中国人发明了一个新的药,对抗疟是有效的。他们说这个不仅是找到了一个新的抗疟药,更重要的是一个全新的结构,它为进一步寻找新药开辟了一条路。”