閃亮２００６諾貝爾獎

揭開牽牛花完全褪色之謎

1990年，曾有科學家給矮牽牛花插入一種催生紅色素的基因，希望能夠讓花朵更鮮艷。但意想不到的事發生了：矮牽牛花完全褪色，花瓣變成了白色。當時科學界對此感到極度困惑。8年后，美國科學家安德魯·法爾和克雷格·梅洛發現RNA（核糖核酸）干擾機制才得到科學的解釋。此前，RNA只是被當作從DNA（脫氧核糖核酸）到蛋白質的“中間人”、將遺傳信息從“藍圖”傳到“工人”手中的“信使”。但法爾和梅洛的研究讓人們認識到，RNA作用不可小視，它可以使特定基因開啟、關閉、更活躍或更不活躍，從而影響生物的體型和發育等。

科學家在矮牽牛花實驗中所觀察到的奇怪現象，其實是因為生物體內某種特定基因“沉默”了。導致基因“沉默”的機制就是RNA干擾機制。正是因為1998年做出的這一發現，現年47歲的安德魯·法爾和45歲的克雷格·梅洛榮獲2006年的諾貝爾醫學獎。

科學家認為，RNA能夠充當“信使”，傳遞DNA(脫氧核糖核酸)上的遺傳信息，將其用于蛋白質的生產合成。研究顯示，向生物體內注入微小RNA片段，會干擾生物體本身的RNA“信使”功能，導致相應蛋白質無法合成，從而“關閉”特定基因。RNA干擾技術不僅是研究基因功能的一種強大工具，不久的未來，這種技術也許能用來直接從源頭上讓致病基因“沉默”，以治療癌癥甚至艾滋病。從這個角度來說，“沉默”真的是金。美國哈佛醫學院研究人員已用動物實驗表明，利用RNA干擾技術可治愈實驗鼠的肝炎。

目前，盡管尚有一些難題阻礙著RNA干擾技術的發展，但科學界普遍對這一新興的生物工程技術寄予厚望。這也是諾貝爾獎評審委員會為什么不堅持研究成果要經過數十年實踐驗證的“慣例”，而破格為法爾和梅洛頒獎的原因之一。

將宇宙帶入“精確研究”時代

宇宙起源和命運的線索隱藏在它早期產生的微波背景輻射中。美國科學家約翰·馬瑟和喬治·斯穆特憑借他們在宇宙微波背景輻射研究領域取得的成果，榮膺2006年諾貝爾物理學獎，將宇宙學帶入了“精確研究”時代。他們也將在2006年12月10日的頒獎典禮上分享1 000萬克朗(近140萬美元)的獎金。

目前科學界普遍接受的宇宙起源理論認為，宇宙誕生于距今約137億年前的一次大爆炸。微波背景輻射作為大爆炸的“余燼”，均勻地分布于宇宙空間。測量宇宙中的微波背景輻射，可以“回望”宇宙的“嬰兒時代”場景，并了解宇宙中恒星和星系的形成過程。

雖然人們在上世紀60年代就已知道微波背景輻射的存在，但針對這種大爆炸“余燼”的測量工作一開始都是在地面上展開，進展十分緩慢。

大爆炸理論曾預測，微波背景輻射應該具有黑體輻射特性，但一直未能得到地面觀測結果的確認。約翰·馬瑟和喬治·斯穆特，堪稱科研帥才。為兩人帶來諾貝爾獎的宇宙背景探索者(COBE衛星)項目始于約翰·馬瑟1974年的一個提議。在提議獲得美國宇航局的批準后，宇航局最初打算用航天飛機將COBE衛星送入太空。但1986年“挑戰者”號失事后，美國航天飛機停飛數年，COBE衛星的發射曾一度陷入險境。馬瑟和斯穆特與同事們以高超的談判技巧，為項目組專門爭取到一枚火箭，最終于1989年11月將COBE衛星送入太空。

借助COBE衛星，馬瑟和斯穆特領導的1 000多人研究團隊首次完成了對宇宙微波背景輻射的太空觀測研究。他們對COBE衛星測量結果進行分析計算后發現，宇宙微波背景輻射與黑體輻射非常吻合，從而為大爆炸理論提供了進一步支持。這一測量結果是本世紀最偉大的發現之一，它擴展了人類對宇宙的認識。

另外，馬瑟和斯穆特還借助COBE衛星的測量發現，宇宙微波背景輻射在不同方向上溫度有著極其微小的差異，也就是說存在所謂的各向異性。這種微小差異揭示了宇宙中的物質如何積聚成恒星和星系。

COBE項目研究實現了對微波背景輻射的精確測量，標志著宇宙學進入了“精確研究”時代。著名科學家霍金評論說，COBE項目的研究成果堪稱20世紀最重要的科學成就。在COBE項目的基礎上，耗資1.45億美元的美國“威爾金森微波各向異性探測器”也于2001年進入太空，對宇宙微波背景輻射進行了更精確的觀測。

捕捉脫氧核糖核酸復制過程第一人

基因中遺傳信息的轉錄和復制是地球上所有生物生存和發展必然經歷的過程。了解基因轉錄在醫學研究中起著決定性的作用，例如可以對致病基因進行干預，也可以創造新的抗生素。

2006年諾貝爾化學獎授予59歲的美國科學家羅杰·科恩伯格，以表彰他在有關真核轉錄分子基礎的研究。羅杰·科恩伯格是首位在分子基礎上展示真核這種生物體的細胞有成形的細胞核轉錄過程是如何運行的科學家。

羅杰·科恩伯格1947年出生于美國密蘇里州圣路易市，他的父親也是一位杰出的科學家，因在20世紀50年代中期用實驗證明脫氧核糖核酸（DNA）的復制并分離了復制所需的酶，于1959年獲得諾貝爾醫學獎。

羅杰·科恩伯格是家中長子，當時只有12歲的他，曾經跟隨父親前往斯德哥爾摩參加過諾貝爾獎的頒獎儀式。目睹了父親阿瑟·科恩伯格領受諾貝爾獎時的情景。如今，羅杰·科恩伯格已59歲，自己獲得了2006年度諾貝爾化學獎。那時，他父親闡述了基因信息是如何從母親身上傳給她的女兒的，而如今羅杰·科恩伯格的成就則是闡述了基因信息是如何從DNA被轉錄至信使RNA的。這種信使RNA將這些信息帶出細胞核，這樣它可以被用于指示構建蛋白質。

為了讓人體能夠存儲在基因里的信息，首先要進行信息備份并傳送至細胞的外層。信息備份過程被稱作轉錄。對于所有生命來說，轉錄都是必需的。

科恩伯格的貢獻是他制作了詳細的檢晶儀圖片，形象地展示了真核細胞轉錄的整個運傳情況。我們在他的圖片中可以看到新的RNA反轉錄酶是如何演變的，和數個在轉錄過程中必需的其他分子的作用。這些圖片是如此的詳細，人們可以分清楚不同的原子，使人們可以理解轉錄機制和轉錄是如何被管理的。