百年回眸諾貝爾生理或醫學獎石

文/譯 石 毅

百年回眸諾貝爾生理或醫學獎石

文/譯 石 毅

諾貝爾生理學或醫學獎，是根據已故的瑞典化學家阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑而設立的，目的在于表彰前一年世界上在生理學或者醫學領域有重要發現或發明的人。該獎項于1901年首次頒發，由瑞典首都斯德哥爾摩的醫科大學卡羅琳學院負責評選，頒獎儀式于每年12月10日（諾貝爾逝世的周年紀念日）舉行。

諾貝爾生理學或醫學獎從1901年開始頒獎以來，已經頒發了114年，回眸已經過去的114年的歷史，獲獎項目中基礎醫學科研成果逐年增加，而應用醫學的科研成果逐年減少。在前30年里，占較大比重的是應用醫學，對傳染病的研究成果占到了一半以上。這一階段傳染病十分猖獗，人們的注意力都放在諸如傳染病的防治等應用醫學上，而基礎醫學的研究尚處于萌芽狀態。在最近30年里，占較大比重的逐漸變成基礎醫學，對基礎醫學的研究成果占到了一半以上。

“機遇只垂青那些有準備的頭腦”這是巴斯德的一句名言。許多事例表明，在科學發現面前，人人機會均等。例如，千百年來人們不是對殘羹剩飯長霉早已司空見慣、一洗了事嗎。而英國細菌學家A.Fleming于1928年某日偶然發現，在他用后尚未及時清洗的培養皿上長了一些綠色青霉菌。但與眾不同的是他注意到霉菌菌落周圍原有葡萄球菌菌落出現了溶解死亡現象，他由此設計了青霉菌的培養和滅菌實驗，證實青霉菌分泌一種他稱之為青霉素的物質，對葡萄球菌等有強烈抑制作用，用于治療實驗動物的傷口感染也取得成功。1929年，他就此發表了2篇論文。因當時他沒有化學家的幫助，未能將青霉素的分離提純工作繼續進行下去。但這一工作于1941年被英籍病理學家H.W.Florey與生物化學家E.B.Chain最后完成，使青霉素終于成為第一個被發現并用于臨床的抗生素，在當時用于控制戰傷感染，發揮了極大作用，因而被列為與原子彈、雷達齊名的第二次世界大戰期間三大發明之一，三人也共同獲得1945年諾貝爾生理學或醫學獎。

1977年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者R.Guillemin走上成功之路也得益于一次偶然的機遇。20世紀50年代，他在美國從事ACTH研究工作時，遇到單獨培養的垂體細胞很難長久保持ACTH分泌的難題。他想起在他早先師從H.Selye研究應激反應期間，曾聽過英國學者G.Harris的報告，其中提到下丘腦可能產生某種激素通過垂體門靜脈參與腺垂體活動的調節，他便據此將下丘腦組織與腺垂體共同培養，果然能促使垂體細胞不斷分泌ACTH，最終走上了尋找下丘腦促垂體激素釋放因子的不歸路，長達20年，歷盡艱辛，終獲成功。

因發現胰島素于1923年獲獎的加拿大醫藥學家F.G.Banting也由于抓住了類似機遇而獲得成功。1920年28歲的青年教師Banting為給學生講授糖代謝，想了解動物切除胰腺會因糖尿性昏迷而死亡的原因。他知道前人已推論出胰腺中的胰島細胞可能分泌一種胰島素參與糖代謝的調節，但缺乏證明。這時他讀到一篇論文，談到阻塞實驗動物的胰導管可引起胰腺萎縮，但不發生尿糖。于是，他提出結扎胰導管使胰腺萎縮而只余胰島后，提取其分泌物以治療實驗性糖尿的設想。最后在糖代謝專家J.J.R.MacLeod幫助下證實了他的設想，并成功分離與提純出胰島素，兩人同時獲獎。

英國一位細菌學家R.Ross從小生活在瘧疾高發地區，媽媽怕他染上瘧疾，經常把他關在屋子里，不讓他出去與小朋友玩耍。因此他自幼就想知道瘧疾究竟是怎樣傳染的問題。長大學醫與從醫后仍念念不忘，一有機會便深入瘧疾高發區調研，終于注意到這類地區多有蚊蟲肆虐。經過多方努力，證實了瘧疾由瘧蚊傳播，為瘧區人民除一大害，獲1902年諾貝爾醫學獎。

又如從1665年開始就有關于動物輸血試驗和失血病人臨床輸血的記載，但有人輸入他人的血后安然無恙，有人卻發生嚴重反應甚至死亡。這個問題一直困擾著許多醫生。其中一位奧地利醫生K.Landsteiner正是對此產生興趣而后想到，會不會是兩種血液的混合出了毛病。于是開始了他的體外血液混合實驗，從而發現了血液凝集反應，建立了ABO血型系統，解決了失血病人的救助問題，獲得1930年諾貝爾醫學獎。

1900年人們重新發現孟德爾遺傳定律后產生了遺傳因子(基因)究系何物這個問題，引起許多生物學、化學和物理學學者的興趣，做了大量工作，才逐漸將人們的注意力聚焦到染色體和脫氧核糖核酸(DNA)上來，終于搞清了DNA的雙螺旋分子結構、破譯了DNA四種堿基排列組合而成的三聯體遺傳密碼，以及DNA遺傳信息儲存、復制、傳遞、表達、重組、突變的規律，促進了分子生物學、遺傳學、免疫學的快速發展。這一系列科學發現一個接一個地不斷涌現，有如雪崩一樣，構成20世紀下半葉生命科學發展的絢麗圖畫，成為諾貝爾生理學或醫學獎的獲獎大戶。

1962年諾貝爾獎得主J.D.Watson與F.H.C.Crick在構建DNA分子雙螺旋結構模型時，也經歷過兩次失敗。第一次他們建立了一個三鏈螺旋結構，將DNA的糖-磷酸骨架放在內側，堿基在外側。因計算含水量數據有誤，這一模型馬上就被M.H.F. Wilkins等人否定了。第二次他們參考R.E.Franklin新的X-射線衍射照片建立了雙螺旋模型，但是，堿基以同配方式(A與A，T與T)相連的這種連接方式又被化學家J.Donohue否定。第三次他們借助數學家J.Griffith對四種堿基相互吸引力的計算，得出腺嘌呤(A)當吸引胸腺嘧啶(T)，鳥嘌呤(G)當吸引胞嘧啶(C)的結論。同時生化學家E.Chargaff來訪，告訴他們DNA中的4種堿基的比例A∶T=G∶C=1∶1，二者不謀而合終于使他們決心據此建立新的DNA分子雙螺旋模型∶脫氧核糖與磷酸骨架在螺旋外側，堿基位于內側，以A-T和G-C方式相連接。經過這一而再、再而三的努力，他們也終于取得了成功。

1923年諾貝爾獎得主Banting從萎縮胰腺中提取胰島素治療糖尿病的實驗也一度屢遭失敗，使他面臨巨大的物質和精神壓力，實驗動物死了大半，不得已將身邊能賣的一切東西都賣了，換來的錢，首先用來買狗和飼料，其次才是自己吃飯。在如此困難的情況下咬牙堅持，最后才取得了成功。

讓我們一起回眸諾貝爾生理或醫學獎這114年來的成果與科學家們吧。

百年諾貝爾生理或醫學獎簡表

1934年“發現貧血的肝臟治療法”1958年喬治·惠普爾喬治·邁諾特威廉·莫菲美國美國美國1935年“發現胚胎發育中的組織者（胚胎發育中起中心作用的胚胎區域）效應”德國漢斯·斯佩曼1959年“發現基因功能受到特定化學過程的調控”“發現細菌遺傳物質的基因重組和組織”“發現核糖核酸和脫氧核糖核酸的生物合成機制”1936年1960年英國“發現獲得性免疫耐受”德國匈牙利1961年1937年亨利·哈利特·戴爾爵士奧托·勒維圣捷爾吉·阿爾伯特海門斯“神經沖動的化學傳遞的相關發現”比利時1962年“發現耳蝸內刺激的物理機理”“發現核酸的分子結構及其對生物中信息傳遞的重要性”1938年“與生物燃燒過程有關的發現，特別是關于維生素C和延胡索酸的催化作用”“發現竇和主動脈機制在呼吸調節中所起的作用”“發現百浪多息（一種磺胺類藥物）的抗菌效果”“發現維生素K”“發現維生素K的化學性質”1963年 “發現在神經細胞膜的外圍和中心部位與神經興奮和抑制有關的離子機理”1939年“發現膽固醇和脂肪酸的代謝機理和調控作用”1943年“發現單神經纖維的高度分化功能”1965年 “在酶和病毒合成的遺傳控制中的發現”“發現青霉素及其對各種傳染病的療效”1964年1944年1946年“發現用X射線輻射的方法能夠產生突變”1966年1945年“發現眼睛的初級生理及化學視覺過程”德國丹麥美國美國美國英國英國英國美國美國美國阿根廷瑞士1947年1967年格哈德·多馬克亨利克·達姆愛德華·阿德爾伯特·多伊西約瑟夫·厄爾蘭格赫伯特·斯潘塞·加塞亞歷山大·弗萊明爵士恩斯特·伯利斯·柴恩霍華德·弗洛里爵士赫爾曼·約瑟夫·馬勒卡爾·斐迪南·科里格蒂·特蕾莎·科里貝爾納多·奧賽保羅·赫爾曼·穆勒“發現糖原的催化轉化原因”“發現垂體前葉激素在糖代謝中的作用”“發現DDT是一種高效殺死多類節肢動物的接觸性毒藥”“發現間腦的功能性組織對內臟活動的調節功能”“發現前腦葉白質切除術對特定重性精神病患者的治療效果”1968年1948年“破解遺傳密碼并闡釋其在蛋白質合成中的作用”瓦爾特·魯道夫·赫斯葡萄牙1949年瑞士1969年“發現病毒的復制機理和遺傳結構”“發現腎上腺皮質激素及其結構和生物效應”1970年“發現神經末梢中的體液性傳遞物質及其貯存、釋放和抑制機理”1950年1951年美國美國瑞士南非安東尼奧·埃加斯·莫尼斯菲利普·肖瓦特·亨奇愛德華·卡爾文·肯德爾塔德烏什·賴希施泰因馬克斯·泰累爾 “黃熱病及其治療方法上的發現”“發現鏈霉素，第一個有效對抗結核病的抗生素”“發現檸檬酸循環”“發現輔酶A及其對中間代謝的重要性”賽爾曼·A·瓦克斯曼 美國“發現激素的作用機理”“發現抗體的化學結構”1953年1971年1972年1973年“發現個體與社會性行為模式的組織和引發”英國英國美國“發現脊髓灰質炎病毒在各種組織培養基中的生長能力”1954年“細胞的結構和功能組織方面的發現”“發現氧化酶的性質和作用方式”美國1952年美國瑞典1955年“發現腫瘤病毒和細胞的遺傳物質之間的相互作用”“心臟導管術及其在循環系統的病理變化方面的發現”1975年美國1956年瑞典英國美國美國英國奧地利奧地利英國比利時比利時美國美國美國美國美國德國發現澳大利亞抗原1976年1974年漢斯·阿道夫·克雷布斯弗里茨·阿爾貝特·李普曼約翰·富蘭克林·恩德斯弗雷德里克·查普曼·羅賓斯托馬斯·哈克爾·韋勒阿克塞爾·胡戈·特奧多爾·特奧雷爾安德烈·弗雷德里克·考南德沃納·福斯曼迪金森·伍德拉夫·理查茲美國美國“發現傳染病產生和傳播的新機理”“發現抑制某些機體物質作用的合成化合物，特別是對血管系統和骨骼肌的作用”達尼埃爾·博韋1957年瑞士1977年美國美國美國美國美國澳大利亞英國美國英國美國英國澳大利亞英國英國美國德國法國法國法國美國美國瑞典美國美國美國美國美國美國美國美國美國喬治·韋爾斯·比德爾愛德華·勞里·塔特姆喬舒亞·萊德伯格阿瑟·科恩伯格塞韋羅·奧喬亞弗蘭克·麥克法蘭·伯內特爵士彼得·梅達沃蓋歐爾格·馮·貝凱希佛朗西斯·克里克詹姆斯·杜威·沃森莫里斯·威爾金斯約翰·卡魯·埃克爾斯爵士艾倫·勞埃德·霍奇金安德魯·赫胥黎康拉德·布洛赫費奧多爾·呂嫩方斯華·賈克柏安德列·利沃夫賈克·莫諾裴頓·勞斯查爾斯·布蘭頓·哈金斯拉格納·格拉尼特霍爾登·凱弗·哈特蘭喬治·沃爾德羅伯特·W·霍利哈爾·葛賓·科拉納馬歇爾·沃倫·尼倫伯格馬克斯·德爾布呂克阿弗雷德·赫希薩爾瓦多·盧瑞亞朱利葉斯·阿克塞爾羅德烏爾夫·馮·奧伊勒伯納德·卡茨爵士埃魯·威爾布爾·蘇德蘭杰拉爾德·埃德爾曼羅德尼·羅伯特·波特卡爾·馮·弗利康拉德·洛倫茲尼可拉斯·庭伯根阿爾伯特·克勞德克里斯汀·德·迪夫喬治·埃米爾·帕拉德戴維·巴爾的摩羅納托·杜爾貝科霍華德·馬丁·特明巴魯克·塞繆爾·布隆伯格丹尼爾·卡爾頓·蓋杜謝克羅歇·吉耶曼安德魯·沙利羅莎琳·薩斯曼·耶洛“發現誘導腫瘤的病毒”“發現前列腺癌的激素療法”美國美國美國“發現大腦分泌的肽類激素”“開發肽類激素的放射免疫分析法”

1978年1998年美國美國美國1979年1999年古特·布洛伯爾美國“發現在心血管系統中起信號分子作用的一氧化氮”“發現蛋白質具有內在信號以控制其在細胞內的傳遞和定位”“發現神經系統中的信號傳導”“開發計算機輔助的斷層掃描技術”1980年“發現調節免疫反應的細胞表面受體的遺傳結構”“發現大腦半球的功能性分工”“發現視覺系統的信息加工”2000年“發現細胞周期的關鍵調節因子”2002年2001年1982年1981年“發現限制性內切酶及其在分子遺傳學方面的應用”“發現前列腺素及其相關的生物活性物質”“發現器官發育和細胞程序性死亡的遺傳調控機理”1983年“在核磁共振成像方面的發現”“發現可移動的遺傳元素”“關于免疫系統的發育和控制特異性的理論，以及發現單克隆抗體產生的原理”“發現嗅覺受體和嗅覺系統的組織方式”2004年羅賓·沃倫“在膽固醇代謝的調控方面的發現”1985年2005年1984年巴里·馬歇爾2006年1988年“發現生長因子”“發現抗體多樣性產生的遺傳學原理”1986年1987年2007年“發現了RNA干擾——雙鏈RNA引發的沉默現象”“在利用胚胎干細胞引入特異性基因修飾的原理上的發現”“發現藥物治療的重要原理”瑞典美國奧地利美國英國英國英國美國英國美國英國美國美國澳大利亞澳大利亞美國美國美國英國美國德國1990年“發現逆轉錄病毒致癌基因的細胞來源”“發明應用于人類疾病治療的器官和細胞移植術”“發現細胞中單離子通道的功能”“發現的可逆的蛋白質磷酸化作用是一種生物調節機制”2008年“發現了導致子宮頸癌的人乳頭狀瘤病毒”“發現人類免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒）”1989年“發現端粒和端粒酶如何保護染色體”2009年1992年2010年1993年“發現G蛋白及其在細胞中的信號轉導作用”“發現斷裂基因”2011年1994年“因為在試管嬰兒方面的研究獲獎”“他們對于先天免疫機制激活的發現”“他發現樹突細胞和其在獲得性免疫中的作用”“發現成熟細胞可被重寫成多功能細胞”誘導多功能干細胞1995年 “發現早期胚胎發育中的遺傳調控機理”2012年在細胞內運輸系統領域的新發現，三人發現了細胞囊泡交通的運行與調節機制。2013年1996年沃納·亞伯丹尼爾·那森斯漢彌爾頓·史密斯阿蘭·麥克萊德·科馬克高弗雷·豪斯費爾德巴茹·貝納塞拉夫讓·多塞喬治·斯內爾羅杰·斯佩里大衛·休伯爾托斯坦·維厄瑟爾蘇恩·伯格斯特龍本格特·薩米爾松約翰·范恩巴巴拉·麥克林托克尼爾斯·杰尼喬治斯·克勒色薩·米爾斯坦麥可·布朗約瑟夫·里歐納德·戈爾茨坦斯坦利·科恩麗塔·列維-蒙塔爾奇尼利根川進詹姆士·W·布拉克爵士格特魯德·B·埃利恩喬治·希青斯邁克爾·畢曉普哈羅德·瓦慕斯約瑟夫·默里唐納爾·托馬斯厄溫·內爾伯特·薩克曼埃德蒙·費希爾埃德溫·克雷布斯理察·羅伯茨菲利普·夏普艾爾佛列·古曼·吉爾曼馬丁·羅德貝爾愛德華·路易斯克里斯汀·紐斯林-沃爾哈德艾瑞克·威斯喬斯彼得·杜赫提“發現細胞介導的免疫防御特性”2003年瑞士美國美國美國英國美國法國美國美國美國瑞典瑞典瑞典英國美國丹麥德國英國美國美國美國意大利日本英國美國美國美國美國美國美國德國德國美國美國美國美國美國美國美國德國美國澳大利亞瑞士美國“發現朊病毒——傳染的一種新的生物學原理”羅夫·辛克納吉史坦利·布魯希納2014年法國羅伯·佛契哥特路易斯·路伊格納洛費瑞·慕拉德“發現幽門螺桿菌及其在胃炎和胃潰瘍中所起的作用”1997年1991年阿爾維德·卡爾森保羅·格林加德艾瑞克·坎德爾利蘭·哈特韋爾蒂姆·亨特保羅·納斯爵士悉尼·布倫納H·羅伯特·霍維茨約翰·E·蘇爾斯頓保羅·勞特伯彼得·曼斯菲爾德爵士理查德·阿克塞爾琳達·巴克“發現構成大腦定位系統的細胞”安德魯·法厄克雷格·梅洛馬里奧·卡佩奇馬丁·埃文斯爵士奧利弗·史密斯哈拉爾德·楚爾·豪森弗朗索瓦絲·巴爾-西諾西呂克·蒙塔尼伊麗莎白·布萊克本卡羅爾·格雷德杰克·紹斯塔克羅伯特·杰弗里·愛德華茲布魯斯·巴特勒朱爾斯·霍爾曼拉爾夫 ·斯坦曼約翰·格登爵士山中伸彌詹姆斯·E·羅斯曼蘭迪-W.謝克曼托馬斯-C.蘇德霍夫約翰·奧基夫梅·布萊特·莫索爾愛德華·莫索爾法國美國美國美國英國美國法國美國英國日本美國美國德國英國挪威挪威

（來源：nobelprize.org）