_三腿一平台_组成的_基因打靶_评介2007年度诺贝尔医学奖

诺贝尔奖研究

医学与哲学(人文社会医学版)2008年5月第29卷第5期总第356期

“三腿一平台”组成的“基因打靶”

———评介2007年度诺贝尔医学奖

熊耀斌①　傅　缨②　洪道显③　傅杰青③

摘要:2007年度诺贝尔医学奖项目———基因打靶,由三腿和一个平台所构成。三条腿分别是转基因学、同源重组和胚胎

干细胞,一个平台指的是基因敲除。除了评价这些组成部分以外,还对推迟评奖进行了质疑。

关键词:诺贝尔医学奖,转基因学,同源重组,胚胎干细胞,基因敲除,基因打靶

中图分类号:R-05 文献标识码:A 文章编号:1002-0772(2008)5-0073-03

Three Legs and One Platform Make up a Stool“G ene T argeting”:R eview of2007N obel Prize for Physiology or Medicine　

X ION G Yao2bin,Fu Ying,Hong Dao2x ian,et al.J iang x i I nstitute of Medical Sciences,N anchang330006,China Abstract:The discovery of2007Nobel Price for Medicine,gene targeting is made up by transgenics,homologous recombi2 nation,embryonic stem cells and gene knockout.Besides discussing these parts of the discovery and questions,it also doub2

ted that the prize might be postponed.

K ey Words:Nobel prize for medicine,gene targeting,transgenics,homologous recombination,embryonic stem cell,gene knockout

负责评审诺贝尔生理学或医学奖的瑞典卡洛林斯卡医学院诺贝尔全体大会于8日宣布,2007年度的该奖授予美国科学家奥利弗?史密瑟斯(Oliver Smithies),马里奥?卡佩基(Mario R.Capecchi)和英国科学家马丁?埃文思(Sir Martin J.Ev2 ans),以表彰他们发现“利用胚胎干细胞在小鼠体内形成特定基因修饰的原理”。在《新闻公报》中,这些成就被评价为“关于哺乳动物胚胎干细胞和DNA重组的系列性突破性发现”,并且展开地描述称:“有了这些发现,就出现了小鼠基因打靶这一强大有力的技术,这一技术现在正试用于生物医学中几乎所有的领域之中———从基础研究到新疗法的开发”[1]。

诺贝尔全体大会为了详细介绍他们评审这一奖项的科学意义,不惜以三倍于《新闻公报》的篇幅发表了一份《详细信息》,作者为医学诺贝尔委员会成员,卡洛林斯卡医学院心血管研究教授G.K.亨生(G ran K.Hansson)[2]。但是通俗而形象地叙述该奖项的科学内容倒不如使用“三腿一平台”的说法。这种说法把该奖项譬喻为有三条腿和一个平台的凳子,三条腿分别是:转基因学(transgenics)、同源重组(homologous recombination)和胚胎干细胞;一个平台就是基因敲除;而整个凳子则是“基因打靶”[3]。

这个奖项属于哺乳动物遗传学的领域,开始作出重大成就的这三位获奖者都完成于20世纪80年代,而且都是在使用小鼠作为模型才导致成功的。在20世纪80年代选择小鼠作为模型研究哺乳动物的遗传学是需要冒一定的风险,因为在那时如果用细菌、酵母或果蝇作模型,那么遗传学的发现是比较容易作

①江西省医学科学研究所　江西南昌　330006

②南昌大学第二附属医院　江西南昌　330006

③江西省肿瘤医院　江西南昌　330029出的;例如一只形态畸形的果蝇,就是不难找到的;在此基础上再寻找突变和基因之间的连系,便容易成功。何况果蝇还有一个优势,它有一个巨大的唾液腺染色体,而这些染色体里基因的改变是可以在显微镜下观察得到的。但是一旦选择了小鼠作为模型,研究进度就会成倍地放慢下来。

但是到了1989年,这些令人羡慕的小鼠遗传学家的美梦竟出乎意料地圆了。这三位诺贝尔获奖者找到了一条途径,在小鼠身上做到了果蝇身上才能做到的事。令人注意的方法论上的启示是:他们反其道而行之———本来应该从突变开始,然后再集中到改变了的基因;但是他们恰恰相反,从改变了的基因开始,然后注意观察对小鼠的反应。

和细胞培养作模型相比较,小鼠则具有动物整体性的优势。固然细胞培养的研究技术有助于理解包括多细胞的反应在内的功能,但是对于器官系统的印象毕竟是破碎的。正如H.Ehmke 说过的那样:“细胞是没有血压的。”从遗传学的角度说来,人类和小鼠都各自含有22400个左右的基因;其中99%以上不仅在数量上是相同的,而且功能上也是近似的。这就是说,如果能够在小鼠体内找到哪个基因是管什么功能的,那么就有很大可能告诉我们,这些基因在人类也是管理这些功能的。

现在我们转而叙述这“三腿一平台”。

(1)转基因学。所谓“转基因”就是指的“被引入的基因”,又称“基因敲入”。早在20世纪70年代中期,小鼠遗传学家就十分羡慕果蝇遗传学家能够随心所欲地修补基因。当时有的小鼠遗传学家利用病毒作为基因修补工具,他们引入病毒进入小鼠各种组织的细胞里,落户在它们的染色体中。在碰巧的场合,这种转基因落户到了生殖细胞,即精子或卵子里,这样它们就发育成未来子代的遗传混合体。在此基础上,他们开始生产出“转基因”的牲口,例如长膘很快的猪、牛奶中含有药用激素的奶牛。这样一来,用病毒插入染色体的转基因突破了修补哺乳动物细

“三腿一平台”组成的“基因打靶”———熊耀斌等

医学与哲学(人文社会医学版)2008年5月第29卷第5期总第356期

胞基因的障碍。

但是基因在染色体上的排列是有序的,如果插进来的基因是随机的,就可能造成灾难。所以研究工作者就必须寻找一种精确的方法在选定的部位插进基因,这样才能达到有意识地改变功能的目标。后来小鼠遗传学家找到了这一机制,那就是同源重组。

(2)同源重组。我们的DNA是位于染色体中,染色体都是成双的,一条来自父亲,另一条来自母亲。在这样染色体对之中DNA顺序的交换,提高了群体内基因变异的频率,它之所以能够发生是基于一种称作为同源重组的过程。所谓“同源”,指的是插入的DNA片段和它在染色体上孪生的靶向片段是重复的;所谓“重组”,指的是插入的与靶向的分子是彼此联接的(即分离端可彼此连接),这一过程能将一个版本的基因取代另一个版本的基因,或者将另一个基因拷贝一前一后地加进去。

2007年诺贝尔医学奖获奖者之一的卡佩基早在20世纪70年代末用极细小的玻璃管将DNA直接注入哺乳动物细胞核内。该玻璃细管由液压显微操作器操控,在高倍显微镜观察下注入细胞核。这样的细胞仍然能够进行有丝分裂,并且稳定地将该DNA传递给子代细胞。这时他发现了一种令人惊奇的现象:虽然新注入的DNA分子是随机地注入受体细胞的染色体之中,但是一个以上的分子可能在同一部位进入,而且全部分子都是统一朝向。

这时候卡氏意识到,他能够驾驭这个机制以实施同源重组,也就是一种在新引入的自选的DNA分子与细胞的染色体中相同DNA顺序之间的同源重组。卡氏遂于1982年向美国国立卫生研究院(N IH)提出课题申请。令人失望的是,负责审查课题的科学家否定了它。在他们看来,新引入的DNA在数量浩繁的基因片段中找到配对的DNA顺序的机率是极小的。卡氏没有灰心,他利用别的课题申请到的经费继续做他的实验设计。这对他说来实在是一场赌博,因为一旦试验失败他就将提不出任何有价值的数据来支持他申请课题了。幸运的是,到了1984年,当卡氏再次申请课题时,他已经获得了成功。当年审查并拒绝批准的那些科学家自嘲地对他说:“我们因为你没有接受我们的劝告而感到高兴”[2]。

无独有偶,另一位获奖人史密瑟斯也独立地完成了同源重组。早在1962年,通过重组方法他就获得了一种亲血色球蛋白的等位基因变种。到了1980年他克隆了人类胚胎球蛋白基因,并且导致了如下的结论:通过一个包括同源重组在内的过程,已可获得选定的GY和A Y基因。接着他设计了一个逐步的选择操作,用来恢复一种带有修饰过的基因的靶向细胞。这一策略终于成功了,在1985年9月19日出版的《自然》上发表了一篇有里程碑意义的论文,该论文报告了他成功地进行了这一整合[2]。

卡氏和史氏都证实了同源重组可能发生在小鼠的细胞里,虽然频率不高,仅为千分之一。但是这毕竟是一种很有用的用来交换基因的技术。研究人员虽然认可这种技术,但都抱怨需要试验的时间太长,他们都急需提高其频率,于是应运而生地出现了胚胎干细胞。

(3)胚胎干细胞(ES细胞)。小鼠的ES细胞组成了第三条凳腿。掌握ES细胞秘密的是2007年诺贝尔医学奖得主埃文思。所谓干细胞,指的是能够大量增殖,并产生更多干细胞和更多的分化子代细胞的细胞。对于成年机体的组织之更新来说,体干细胞是必需的。例如骨髓中的造血干细胞就可以分化成各种血细胞,即红细胞、巨核细胞/血小板、各型白细胞。如果说成年机体的每一个体干细胞是投入特定的分化系,那么早期胚胎(如囊胚)则含有全能的干细胞;所谓全能,指的是它们在发育中的机体里可以生成各型细胞。所以从胚胎细胞中产生ES细胞以产生活的哺乳动物个体的实现,是科学家多年以来梦寐以求的。

一百年前就有人假设,可以从未分化的干细胞中提取分化的细胞和组织。过了大概半个世纪,对睾丸畸胎瘤的研究表明,这些肿瘤含有全能细胞。20世纪50年代,Stevens发现,129Sv 品系的小鼠高频率地含有这些细胞。他还证实了,这些细胞能够发育成胚胎样体,它们移植以后又能够诱导出具有各型细胞的固体肿瘤。几年以后,另外两名学者又证实了,这类肿瘤可取自未分化的ES细胞。细胞培养技术的开发成功,使科研工作者得以从小鼠睾丸畸胎瘤细胞中成功获得胚胎癌细胞的培养物。包括剑桥大学的埃文思在内的若干科学家在20世纪70年代初就报告了这样的培养物。

埃文思从Stevens那里获得了129Sv品系小鼠,并为取自培养物中畸胎癌细胞进行了鉴定。埃文思利用这种胚胎癌细胞,还可以生成嵌合性小鼠。而且这种嵌合性小鼠还可以生成多种肿瘤。1980年埃文思和一位胚胎学家合作,将细胞培养和胚胎操作结合起来,将研究工作扩及单倍体胚胎用于细胞培养。这些细胞就是为今后保证基因打靶成功具有关键意义的ES细胞。1981年7月埃文思和这位胚胎学家在《自然》杂志上发表论文中指出了使用ES细胞于基因修饰的可能性[2]。

随后这位英国科学家怀揣着ES细胞飞往美国,并与卡氏和史氏相晤,他向他们赠送了ES细胞并告以培养的方法,他们三人就此结为朋友,从此走上了这种另类的科研合作,即没有一篇共同署名的论文的科研合作。从而开辟了道路,三人成为“基因敲除”之父,又共同荣获了2001年度的拉斯克基础医学奖。

埃文思1984年又在《自然》杂志上发表一篇里程碑式的论文,介绍他和他的团队成功地将ES细胞转递于生殖系细胞。接着他们尝试,ES细胞能否用于将遗传材料引入生殖系细胞。他们用一种重组的逆病毒感染了ES细胞,然后将它们注入胚胎细胞。在原代细胞就可鉴定到逆病毒DNA,在其F1子代中也可以鉴定到它,从而表明这一异种DNA已被导入小鼠的生殖系细胞。1986年10月埃文思在《自然》杂志发表论文指出:“培养的胚胎细胞为转基因动物的产生提供了有效的手段。”不久,埃文思将特定的内源性基因导入小鼠基因组,这个特定的内源性基因就是HPR T(次黄嘌呤磷酸核糖转移酶)基因,它在人类的Le2 sch-Nyhan氏综合征时缺失,它又是嘌呤代谢X相关性单基因性缺失的基因。人类疾病模型就是这样首次被ES细胞中的基因操作而建立[2]。

(4)基因敲除。这就是“三腿一平台”中的平台。基因敲除又称基因灭活,指的是使特定的基因失去其功能。科学家通过这一技术探讨各种疾病的原因:究竟是哪一个基因受到损害或缺失导致疾病,这种疾病就称作为单基因疾病;如果是一个以上的基因受到损害,甚至还加上环境因素所导致的疾病就是复合性疾病。属于前者而为2007年度诺贝尔医学奖获得者研究的有Lesch-Nyhan氏综合症和囊性纤维变性。属于后者的疾病种类很多,如高血压、动脉粥样硬化。在这方面2007年度诺贝尔医学奖获得者亦执牛耳。

在敲除基因的小鼠中,正常的基因可被一个(下转第79页)

中国医学教育与中华医学基金会(CMB)———刘辰辉等医学与哲学(人文社会医学版)2008年5月第29卷第5期总第356期

市大医院的医生定期到农村地区训练帮助农村的医务工作者,您对此是怎样看的?

答:这种方式有时被称为“推动策略”,推动城市地区掌握先进知识和技术的人去帮助农村地区。另外还有一种策略叫做“拉动策略”,指的是农村地区邀请城市地区的专家来帮助。这两种策略都是很有效的。例如,CMB就是采用“推动—拉动策略”通过四川大学来资助西藏的医学院校。四川大学通过到当地进行培训或远程教育的方式,派遣专家支援帮助西藏;而西藏的医学院也邀请四川大学的专家来培训他们的医生和工作人员。关于“拉动策略”一个很好的例子是泰国实施的“一个村子一名护士”项目。这个项目是要实现泰国的每个村子都有一名受过正规训练的护士,她们从事一些基本的健康工作,比如宣传教育、急救、儿童免疫接种等等。每村选择一名受过教育的人(通常是女性)到省级护理学校,毕业后这些人回到原来的村子工作,村里保证提供丰厚的收入。这个项目的目的是希望能够通过这种方式使得农村的基本医疗得到保障。中国也应该加大投入的力度,创新发展出更多的“推动”和“拉动”策略来解决农村人口的医疗服务问题。

问:您认为医学教育能够帮助解决中国的医疗问题吗?

答:“供给”或者说教育,应该有“需求”,即医疗体系来相互匹配。如果中国的“需求”结构或者医疗体系不能正常发挥作用,仅仅依靠教育体系培养出大批的优秀医生是不够的。换句话说,教育是必须的,但仅有教育是不足的。近一百年前,北京协和医学院成功的原因就在于顺应了中国对现代医学发展的需求,在这种情形下建立起现代的医疗机构,其先进的知识和技术才能够服务于人民。而现在的中国,“需求”方面的问题或许更加严重,

,农村医疗体系发展却十分有限。中国的人才资源十分丰富,但是这些人才是否在向着正确的方向流动?CMB的工作重心将始终放在教育,但我们同时必须关注“需求”方面来帮助推动中国医疗体系平衡发展。

问:CMB将来的计划是怎样的?

答:我于2006年7月就任CMB主席,董事会要求我在第一年的时间里与中国的领导者们交流,聆听他们的想法,向他们咨询,与他们一起探讨未来的工作计划。我们希望CMB能够像1914年那样,起到重要且合适的作用。中国正处于飞速发展的时期,中国人已经独立完成很多事情。所以很自然地我们会问自己,一个从创建以来一直致力于中国医疗事业的基金会现在能为中国做些什么?

在CMB上一次的董事会上,我们拟定了我们的宗旨:CMB 的目标要通过在医学、公共卫生和护理学方面的教育和研究,以改善中国及亚洲人民的健康状况。这个目标其实是对1914年CMB在中国建立北京协和医学院的初衷更清晰的现代阐述。但是现在,CMB首先要问问自己,究竟什么是只有我们所能做而又是对中国有帮助的事情?目前有越来越多的资金、领导者带着各种各样的动机投入到中国的医疗体系之中。所以CMB必须在怎样更有效地利用有限的资金这方面下更多的功夫。在过去的10个月里,我收到了许多中国和国际专家的意见和建议。不论我们最终选择了怎样的方向,我可以向你们保证是CMB将会一如既往地支持中国医学院校的建设,为增进中国人民的健康贡献自己的一份力量。

作者简介:刘辰辉,女,北京协和医学院临床医学专业2001级学生。

收稿日期:2007-11-30

修回日期:2008-03-30(责任编辑:赵明杰)

(上接第74页)缺陷基因的拷贝所交换,从而使研究人员得以理解该基因功能。实施这一技术首先是在ES细胞中将该基因敲除,获奖者之一的卡氏开发了一种设计独特的方法,提高了出率以致于容易地挑选出带有精确基因的干细胞。将置换基因装备以抗生素(新霉素)耐受性基因和有害(胸腺嘧啶脱氧核苷酸激酶)基因。凡是不能在其染色体中充实以指定新基因的细胞,均告死亡,因为它们没有对抗生素的耐受性。只有少量的、实施了精确的基因交换的细胞才得以存活,因为它们事先接受了预期基因(及其内部的耐受抗生素的基因),而不是有害基因[3]。

(5)明显推迟了的颁奖。由三条“腿”和一个“平台”构筑起的2007年度诺贝尔医学奖颁奖项目,统称为“基因打靶”(G ene -Targeting)。自从20世纪80年代该技术问世以来,小鼠基因组中至少有半数以上的基因已用该技术研究过。从目前的趋势观察,全部基因都被研究,也为时不远。此外,建筑在基因打靶基础上的人类疾病的小鼠模型已在500种以上。但是诺贝尔医学奖的评审机构为什么将20世纪80年代作出的意义如此重大的科研成果,一直推迟到达2007年才予以公开肯定,实在是令人深思的。即使从实践考验的谨慎态度考量,被誉为“美国诺贝尔医学奖获”的拉斯克基础医学奖也早在于2001年授予了这一项目;何况作为获奖人之一的史密瑟斯到达2007年已届82岁高龄。故而,唯一可以揣度的等待观点,似乎只能在于企盼医学临床实践有什么惊人的突破,例如基因疗法。但这显然是不现实的。实际上只有及时的颁奖才能适当地推动生物医学界,特别是基础研究领域进一步重视,才能促进基因打靶技术的改进和广泛应用,特别是这一科学理念在社会各界中的普及。

参考文献

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Physiology or Medicine2007[EB/OL].(2007-10-08)[2007-10 -28].https://www.wendangku.net/doc/001199529.html,/nobel prizes/medicine/laureates/ 2007/press.ht m

[2]　Hansson G　K.The Nobel Prize in Physiology or Medicine2007

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[3]　Finkel E.The Science of Knockout s,COSMOS magazine[J].(2007

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作者简介:熊耀斌(1962-),男,江西南昌人,医学硕士,研究方向:医学史、肿瘤。

收稿日期:2008-01-23

修回日期:2008-03-03(责任编辑:张　斌)

历届诺贝尔生理学或医学奖获奖者(1901-2018)

诺贝尔生理学或医学奖历年获奖者(1901-2018) 年份得主国家得奖原因 1901年埃米尔·阿道夫·冯·贝 林 德国 “对血清疗法的研究，特别是在治疗白喉应用上 的贡献，由此开辟了医学领域研究的新途径，也 因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武 器” 1902年罗纳德·罗斯英国“在疟疾研究上的工作，由此显示了疟疾如何进入生物体，也因此为成功地研究这一疾病以及对抗这一疾病的方法奠定了基础” 1903年尼尔斯·吕贝里·芬森丹麦“在用集中的光辐射治疗疾病，特别是寻常狼疮方面的贡献，由此开辟了医学研究的新途径” 1904年伊万·巴甫洛夫俄罗斯“在消化的生理学研究上的工作，这一主题的重要方面的知识由此被转化和扩增” 1905年罗伯特·科赫德国“对结核病的相关研究和发现” 1906年卡米洛·高尔基意大利 “在神经系统结构研究上的工作”圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔西班牙 1907年夏尔·路易·阿方斯·拉 韦朗 法国“对原生动物在致病中的作用的研究” 1908年伊拉·伊里奇·梅契尼 科夫 俄罗斯 “在免疫性研究上的工作”保罗·埃尔利希德国 1909年埃米尔·特奥多尔·科 赫尔 瑞士 “对甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研 究” 1910年阿尔布雷希特·科塞尔德国“通过对包括细胞核物质在内的蛋白质的研究，为了解细胞化学做出的贡献” 1911年阿尔瓦·古尔斯特兰德瑞典“在眼睛屈光学研究上的工作” 1912年亚历克西·卡雷尔法国“在血管结构以及血管和器官移植研究上的工作” 1913年夏尔·罗贝尔·里歇法国“在过敏反应研究上的工作” 1914年罗伯特·巴拉尼奥地利“在前庭器官的生理学与病理学研究上的工作”1919年朱尔·博尔代比利时“免疫性方面的发现” 1920年奥古斯特·克罗丹麦“发现毛细血管运动的调节机理” 1922年阿奇博尔德·希尔英国“在肌肉产生热量上的发现” 奥托·迈尔霍夫德国 “发现肌肉中氧的消耗和乳酸代谢之间的固定关 系” 1923年弗雷德里克·格兰特·班 廷 加拿大 “发现胰岛素”约翰·麦克劳德加拿大 1924年威廉·埃因托芬荷兰“发明心电图装置”1926年约翰尼斯·菲比格丹麦“发现鼠癌”

有关细胞生物学的历届诺贝尔奖

1９10年诺贝尔生理学或医学奖 她对蛋白质与核酸得研究为细胞化学做出了贡献 科塞尔发现核素就是蛋白质与核酸得复合物.她小心地水解核酸，得到了组成核酸得基本成分:鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶与胞嘧啶,还有些具有糖类性质得物质与磷酸。确定了核酸这个生物大分子得组成之后,随之而来得问题就是这些物质在大分子中得比例,它们之间就是如何连接得。斯托伊德尔（H、Ｓteudel)找到了前一个问题得答案.通过分析,她发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸得比例为１∶１∶1。科塞尔及其同事发现，如果小心地水解核酸，糖基团与含氮得基团就是连在一起得。科塞尔还对核酸与蛋白质得结合方式进行了研究。她发现有些物种得核酸与蛋白质结合比较紧密，有些则比较松散. 196２年诺贝尔生理学或医学奖 发现了核酸得分子结构及其在遗传信息传递中得作用１951年，美国一位23岁得生物学博士沃森来到卡文迪许实验室，她也受到薛定谔《生命就是什么》得影响。克里克同她一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA分子结构得合作研究。她们虽然性格相左,但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实，训练有素;克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新得视角思考问题。她们二人优势互补，取长补短，并善于吸收与借鉴当时也在研究ＤNＡ分子结构得鲍林、威尔金斯与弗兰克林等人得成果，结果不足两年时间得努力便完成了DNＡ分子得双螺旋结构模型。沃森与克里克在１９53年４月25日得《自然》杂志上以10０0多字与一幅插图得短文公布了她们得发现。在论文中，沃森与克里克以谦逊得笔调,暗示了这个结构模型在遗传上得重要性:“我们并非没有注意到,我们所推测得特殊配对立即暗示了遗传物质得复制机理."在随后发表得论文中，沃森与克里克详细地说明了DＮA双螺旋模型对遗传学研究得重大意义:(１）它能够说明遗传物质得自我复制.这个“半保留复制”得设想后来被马修·麦赛尔逊（Maｔthew Mｅｓelson）与富兰克林·斯塔勒(ＦraｎkliｎＷ、Ｓｔａhl)用同位素追踪实验证实。(2）它能够说明遗传物质就是如何携带遗传信息得。(3）它能够说明基因就是如何突变得。基因突变就是由于碱基序列发生了变化,这样得变化可以通过复制而得到保留。1９68年诺贝尔生理学或医学奖

2000年至今诺贝尔生理学或医学奖涉及细胞生物领域汇总

2000年至今诺贝尔生理学或医学奖涉及细胞生物领域汇总 1.奖项:2001年诺贝尔生理医学奖 获得者: 勒兰德?哈特韦尔（Leland H. Hartwell，美国）、蒂莫希?亨特（R. Timothy Hunt，英国）和保罗?诺斯（Paul M. Nurse，英国） 成就: 表彰他们发现了细胞周期的关键分子调节机制——发现了具有调节所有真核有机体中细胞周期的关键分子。其中，利兰?哈特韦尔发现了大量控制细胞周期的基因，其中一种被称为“START”的基因对控制各个细胞周期的最初阶段具有决定性的作用。保罗?纳斯的贡献是，在哈特韦尔的基础上，通过基因与分子法发现了调节细胞周期的一种关键物质CDK（细胞周期蛋白依赖激酶），CDK是通过对其他蛋白质的化学作用来驱动细胞周期的。蒂莫西?亨特的贡献是首次发现了调节CDK功能的物质CYCLIN（细胞周期蛋白）。 2.奖项: 2002年诺贝尔生理医学奖 获得者: 悉尼·布伦纳（Sydney Brenner，英国）、罗伯特·霍维茨（H. Robert Horv itz，美国）和约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston，英国） 成就: 表彰他们发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则——这3位诺贝尔生理学或医学奖获得者开创的“程序性细胞死亡”机理研究为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础，后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩。科学家们发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死

亡。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这些基因 功能的药物，那么就可加速癌细胞自杀，达到治疗癌症的目的，提高免疫细胞 的生命力，达到抵御艾滋病的目的。 3.奖项:2006年诺贝尔生理医学奖 获得者：安德鲁·法尔（Andrew Z. Fire，美国）和克雷格·梅洛（Craig C. Mello，美国） 获奖者简介：法尔1959年出生在美国加利福尼亚州圣克拉拉县，本科在加利福 尼亚大学伯克利分校主修数学，仅用3年时间就拿到学位。他逐渐对涉及生命 奥秘的遗传学产生兴趣，并将其作为自己终身的学术追求。法尔曾在美国和英 国多所高校和研究机构求学和工作，1998年在美国卡内基学会工作期间，他与 梅洛等合作发现了RNA干扰机制。 1998年，法尔与好友梅洛等人在《自然》 杂志上共同发表了有关发现RNA干扰机制的论文，被同行称为“近一段时间来 分子生物学最激动人心的发现之一”。 克雷格·梅洛生于1960年的梅洛是被恐龙骨引入科学世界的。梅洛的父亲 是一名古生物学家，梅洛童年时经常跟着父亲在美国西部寻找化石。从那时起，他就迷上了远古时代、地球历史和人类生命的起源等问题。高中时代，梅洛的 兴趣逐渐转移到了基因工程方面。当时科学家克隆了人类胰岛素基因，并将其DNA（脱氧核糖核酸）插入到细菌中，这样就可以人工合成无限多的胰岛素。 这一成果为全球数百万糖尿病患者带来了福音。梅洛回忆说：“科学研究能够真 正地对人类健康产生影响，这个想法激起了我的兴趣。”1998年，梅洛与法尔 等人在《自然》杂志上共同发表了有关发现RNA干扰机制的论文，被同行称为“近一段时间来分子生物学最激动人心的发现之一”。

诺贝尔生理学或医学奖

聚焦诺贝尔自然科学奖 囊泡出问题小命或不保 ————解密“囊泡”运输调控机制日前，斯德哥尔摩传来消息，美德三名科学家因“囊泡”共享2013年诺贝尔生理学或医学奖。 “囊泡”是什么？它们的运输调控机制究竟怎样？这个基础领域的研究为何得到诺奖的青睐？ 昨日，在接受南方日报采访时，南方医科大学基础医学院罗深秋教授表示，囊泡运输是生命活动中非常基础而重要的一种存在形式，囊泡运输发生障碍会导致细胞甚至整个生命出现很多功能障碍。若看得长远一点，细胞囊泡运输调控机制的进一步研究，很可能让糖尿病、老年痴呆等疾病的研究有所突破。 1 “指挥交通” 兰迪·谢克曼发现了控制囊泡运输的蛋白质是哪些基因表达的。囊泡运输的过程是否正常，与这组基因是否正常表达有直接关系 2 “收信地址” 詹姆斯·罗斯曼发现一种蛋白质化合物，可以让囊泡实现与目标细胞膜的准确结合 3 “送货时间” 托马斯·祖德霍夫探索细胞内囊泡在指令来了以后如何准确、有效地释放内容物 囊泡很忙 细胞里有不计其数形似皮球的囊泡，这些囊泡通过将细胞本身产生的一些分子与物质包裹起来进行传送，以满足生命活动。 要说囊泡，首先得讲讲细胞。 “我们每个人身体内大概有1×1014—1×1015个数量级的细胞，这么多细胞活动的总和就是我们生命的表现，包括人的生长、发育、遗传、变异、衰老、死亡等。”罗深秋说，完成这个复杂的生命过程，需要不同细胞的分工合作，“但不管是什么样的细胞，它们的一些基本活动是一致的，如细胞内部及彼此间的一些物质交换。而在很多时候，这些物质交换就是通过细胞内的囊泡来实现。” “囊泡就像一个皮球。”罗深秋形容，它的“皮”就是所谓的生物膜。在细胞这个繁忙的“工厂”中，不计其数的囊泡通过将细胞本身产生或从外面进来的一些分子与物质包裹起来进行传送，以满足生命活动。

诺贝尔生理学或医学奖历年获奖者(1901-2016)汇总

诺贝尔生理学或医学奖历年获奖者(1901-2016) 时间得主国家得奖原因 1901年埃米尔·阿道夫·冯·贝林德国“对血清疗法的研究，特别是在治疗白喉应用上的贡献，由此开辟了医学领域研究的新途径，也因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武器” 1902年罗纳德·罗斯英国“在疟疾研究上的工作，由此显示了疟疾如何进入生物体，也因此为成功地研究这一疾病以及对抗这一疾病的方法奠定了基础” 1903年尼尔斯·吕贝里·芬森丹麦“在用集中的光辐射治疗疾病，特别是寻常狼疮方面的贡献，由此开辟了医学研究的新途径” 1904年伊万·巴甫洛夫俄罗斯“在消化的生理学研究上的工作，这一主题的重要方面的知识由此被转化和扩增” 1905年罗伯特·科赫德国“对结核病的相关研究和发现” 1906年卡米洛·高尔基意大利 “在神经系统结构研究上的工作”圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔西班牙 1907年夏尔·路易·阿方斯·拉韦 朗 法国“对原生动物在致病中的作用的研究” 1908年伊拉·伊里奇·梅契尼科 夫 俄罗斯 “在免疫性研究上的工作”保罗·埃尔利希德国 1909年埃米尔·特奥多尔·科赫 尔 瑞士 “对甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研 究” 1910年阿尔布雷希特·科塞尔德国“通过对包括细胞核物质在内的蛋白质的研究，为了解细胞化学做出的贡献” 1911年阿尔瓦·古尔斯特兰德瑞典“在眼睛屈光学研究上的工作” 1912年亚历克西·卡雷尔法国“在血管结构以及血管和器官移植研究上的工作”1913年夏尔·罗贝尔·里歇法国“在过敏反应研究上的工作” 1914年罗伯特·巴拉尼奥地利“在前庭器官的生理学与病理学研究上的工作”1919年朱尔·博尔代比利时“免疫性方面的发现” 1920年奥古斯特·克罗丹麦“发现毛细血管运动的调节机理” 1922年阿奇博尔德·希尔英国“在肌肉产生热量上的发现” 奥托·迈尔霍夫德国 “发现肌肉中氧的消耗和乳酸代谢之间的固定关 系” 1923年弗雷德里克·格兰特·班 廷 加拿大 “发现胰岛素”约翰·麦克劳德加拿大 1924年威廉·埃因托芬荷兰“发明心电图装置”1926年约翰尼斯·菲比格丹麦“发现鼠癌” 1927年朱利叶斯·瓦格纳-尧雷 格 奥地利 “发现在治疗麻痹性痴呆过程中疟疾接种疗法的 治疗价值”

诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的奖项

细胞生物学作业 ——从2005年到2014年诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的奖项诺贝尔生理学或医学奖：诺贝尔生理学或医学奖，是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱设立的，目的在于表彰前一年世界上在生理学或医学领域有重要发现或发明的人。该奖项于1901年首次颁发，由瑞典首都斯德哥尔摩医科大学的卡罗琳学院负责评选，颁奖仪式于每年12月10日举行。 我认为从2005年到2014年诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的年份分别是：2005年、2007年、2009年、2010年、2011年、2012年、2013年、2014年 2005年： 获奖原因：发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用 获奖人物及介绍：巴里·马歇尔、罗宾·沃伦 巴里·马歇尔，出生于澳大利亚西部城市卡尔古利，澳大利亚医师，西澳大利亚大学临床微生物学教授。罗宾·沃伦，珀斯皇家医院病理学家。 认为该奖与细胞生物学有关的理由：幽门螺杆菌属于细菌，即原核生物，这两位科学家发现幽门螺杆菌后，一定仔细研究了它的结构和功能，最终发现了它在胃炎和胃溃疡中所起的作用，因此与细胞生物学中的原核细胞内容有关。 获奖经历：巴里·马歇尔与罗宾·沃伦都对胃炎感兴趣，他们一起研究了与胃炎一起出现的幽门螺杆菌。1982年，他们做出了幽门螺杆菌的初始培养体，并发展了关于胃溃疡和胃癌是由幽门螺杆菌引起的假说。但当时的科学家和医生们不相信会有细菌生活在酸性很强的胃里。1984年，在弗里曼特尔医院，马歇尔教授完成了幽门螺杆菌与胃溃疡之间的柯霍假设。2005年，卡罗琳医学院将诺贝尔生理学或医学奖授予马歇尔博士和他的长期合作伙伴罗宾·沃伦，以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及它们在胃炎和胃溃疡中所起的作用。 获奖意义：幽门螺杆菌及其作用的发现，打破了当时已经流行多年的人们对胃炎和消化性溃疡发病机理的错误认识，被誉为是消化病学研究领域的里程碑式的革命。由于他们的发现，溃疡病从原先难以治愈反复发作的慢性病，变成了一种采用短疗程的抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病，大幅度提高了胃溃疡等患者获得彻底治愈的机会，为改善人类生活质量作出了贡献。 2007年： 获奖原因：在利用胚胎干细胞引入特异性基因修饰的原理上的发现 获奖人物及介绍：马里奥·卡佩奇、马丁·埃文斯、奥利弗·史密斯 马里奥·卡佩奇是一位出生于意大利的美国分子遗传学家，目前是美国犹他大学医学院人类遗传学与生物学的杰出教授。马丁·埃文斯是一位英国科学家，现为英国卡迪夫大学教授、校长。奥利弗·史密斯是出生于英国的美国遗传学家，现为北卡罗来纳大学教堂山分校教授。认为该奖与细胞生物学有关的理由：马里奥·卡佩奇、马丁·埃文斯、奥利弗·史密斯这三位

诺贝尔 医学与生理学奖—1973

弗里希（蜜蜂） 弗里希（Karl von Frisch，1886—1982）德国著名昆虫学家，昆虫感觉生理和行为生态学创始人。1973年与廷伯根、洛伦兹共获诺贝尔生理学或医学奖。 动物学家 弗里希，生于维也纳，童年时热爱大自然，并养了很多动物，中学时就发表过几篇对自然的观察文章。曾在维也纳大学攻读医学学位，后转入慕尼黑大学研究动物学。1910年在慕尼黑大学任助教。1921年被聘为罗斯托克（Rostock）大学动物学教授，1925年又回到慕尼黑大学任教授。第二次世界大战期间在澳大利亚，战后在澳大利亚格拉茨（Graz）大学任教授，但很快又回到了慕尼黑。1973年与廷伯根、洛伦兹共获诺贝尔生理学或医学奖。 弗里希在慕尼黑大学的最早研究是测定鱼对颜色的感受能力，他通过给鱼提供报偿来训练鱼区别不同的颜色，首次证明了鱼类不是色盲。他还用云斑鮰鱼（Amiurus nebulosus）作实验，证明了鱼类具有听觉。弗里希一生的大部分时间是研究鱼和蜜蜂，通常是冬天研究鱼，夏天隐居家乡研究蜜蜂。使弗里希赢得科学荣誉的是他对蜜蜂行为和感觉能力的研究。 本世纪20年代，他曾提出过蜜蜂的气味通讯理论。但40年代所作的一些实验使他对气味 通讯理论发生了怀疑，并发现了蜜蜂的舞蹈语言。1949年又发现蜜蜂能感知偏振光，可借

助太阳辨认方位，因此荣获1973年诺贝尔医学、生理学奖。 [1]他的成名之作是1953年出版的《蜜蜂的舞蹈语言和定向》一书。蜜蜂的舞蹈语言理论已被广泛接受。 经济学家 简介 弗里希（Frisch Ragnar Anton Kittil，1895—1973）生于 挪威奥斯陆。1919年获奥斯陆大学文学士学位。后到法国、德国、英国、美国和意大利留学。1923年起在奥斯陆大学任教授。1926年获奥斯陆大学哲学博士学位。1930年和其他经济学家创建经济计量学会，并任会长。1932年建立奥斯陆大学经济研究所，任所长。1933年创办《经济计量学》杂志，任主编。第二次世界大战后，曾任联合国经济顾问、经济与就业委员会主席。曾在印度和埃及工作多年。1969年，和荷兰经济学家丁伯根共同获第一届诺贝尔经济学奖。 成就 弗里希是经济计量学的先驱，1926年首先提出经济计量学一词，并把经济计量学定义为数学、统计学和经济理论的结合。他第一个应用经济计量学方法分析资本主义周期性经济波动。他提出用等量法来衡量货币的边际效用，研究了多重共线性等问题。他主张利用现代化的经济计划方法推动战后经济的重建。他的计划化并不取消市场机制，而是要对市场机制进行有效的测量，作为经济政策的反馈信息。他强调专家治国，使经济学家和政治家在政治优先的基础上进行合作，建立强有力的国家协调机构。著有《衡量边际效用的新方法》、《统计上建立需求与供给曲线的陷阱》、《运用完全回归系统的统计合流分析》、《生产理论》、《经济计划研究论文集》等。 洛伦兹（灰雁） Konrad Lorenz：洛伦兹(1903-1989)，奥地利动物学家、习性学创始人之一，开始了在自然条件下观察动物行为的方法，对鸟类行为的研究作出了独特贡献，并提出了动物本能行为的固定行为模式和动物学习的“印记”等概念。1966年当选为国家科学院院士，1973年与K.弗里希、N.廷伯根共同获得诺贝尔生理学奖。 简介 心理学家洛伦兹

有关细胞生物学的历届诺贝尔奖

1910年诺贝尔生理学或医学奖 他对蛋白质和核酸的研究为细胞化学做出了贡献 科塞尔发现核素是蛋白质和核酸的复合物。他小心地水解核酸，得到了组成核酸的基本成分：鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，还有些具有糖类性质的物质和磷酸。确定了核酸这个生物大分子的组成之后，随之而来的问题是这些物质在大分子中的比例，它们之间是如何连接的。斯托伊德尔( H. Steudel )找到了前一个问题的答 案。通过分析，他发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为 1 ： 1 ：1。科塞尔及 其同事发现，如果小心地水解核酸，糖基团与含氮的基团是连在一起的。科塞尔还对核酸与蛋白质的结合方式进行了研究。他发现有些物种的核酸与蛋白质结合比较紧密，有些则比较松散。 1962年诺贝尔生理学或医学奖 发现了核酸的分子结构及其在遗传信息传递中的作用 1951年，美国一位23岁的生物学博士沃森来到卡文迪许实验室，他也受到薛定谔《生命是什么》的影响。克里克同他一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA 分子结构的合作研究。他们虽然性格相左，但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实，训练有素；克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补，取长补短，并善于吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和弗兰克林等人的成果，结果不足两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。沃森和克里克在1953年4月25日的《自然》杂志上以1000多字和一幅插图的短文公布了他们的发现。在论文中，沃森和克里克以谦逊的笔调，暗示了这个结构模型在遗传上的重要性：“我们并非没有注意到，我们所推测 的特殊配对立即暗示了遗传物质的复制机理。”在随后发表的论文中，沃森和克里克详细地说明了DNA双螺旋模型对遗传学研究的重大意义：(1)它能够说明遗传物质的自我复制。这个“半保留复制”的设想后来被马修?麦赛尔逊( Matthew Meselson )和富兰克林?斯塔勒(Franklin W. Stahl )用同位素追踪实验证实。(2)它能够说明遗传物质是如何携带遗传信息的。(3 )它能够说明基因是如何突变的。基因突变是由于碱基序列发生了变化，这样的变化

历届诺贝尔生理学奖或医学奖名单

历届诺贝尔生理学奖或医学奖名单（1901—2013） 1901年，E . A . V . 贝林（德国人）从事有关白喉血清疗法的研究1902年，R.罗斯（英国人）从事有关疟疾的研究 1903年，.芬森（丹麦人）发现利用光辐射治疗狼疮 1904年，.巴甫洛夫（俄国人）从事有关消化系统生理学方面的研究1905年，R.柯赫（德国人）从事有关结核的研究 1906年，C.戈尔季（意大利人）、S.拉蒙–卡哈尔（西班牙人）从事有关神经系统精细结构的研究 1907年拉韦朗（法国人）发现并阐明了原生动物在引起疾病中的作用1908年P.埃利希（德国人）、E.梅奇尼科夫（俄国人）从事有关免疫力方面的研究 1909年.科歇尔（瑞士人）从事有关甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研究 1910年A.科塞尔（德国人）从事有关蛋白质、核酸方面的研究 1911年A.古尔斯特兰德（瑞典人）从事有关眼睛屈光学方面的研究1912年A.卡雷尔（法国人）从事有关血管缝合以及脏器移植方面的研究 1913年.里谢（法国人）从事有关抗原过敏的研究 1914年R.巴拉尼（奥地利人）从事有关内耳前庭装置生理学与病理学方面的研究 1915年—— 1918年未颁奖 1919年 J . 博尔德特（比利时人）作出了有关免疫方面的一系列发

1920年克劳（丹麦人）发现了有关体液和神经因素对毛细血管运动机理的调节 1921年未颁奖 1922年.希尔（英国人）从事有关肌肉能量代谢和物质代谢问题的研究;迈尔霍夫（德国人）从事有关肌肉中氧消耗和乳酸代谢问题的研究1923年.班廷（加拿大），麦克劳德（加拿大人）发现胰岛素 1924年W.爱因托文（荷兰人）发现心电图机理 1925年未颁奖 1926年菲比格（丹麦人）发现菲比格氏鼠癌（鼠实验性胃癌） 1927年J.瓦格纳–姚雷格（奥地利人）发现治疗麻痹的发热疗法 1928年尼科尔（法国人）从事有关斑疹伤寒的研究 1929年C.艾克曼（荷兰人）发现可以抗神经炎的维生素;.霍普金斯（英国人）发现维生素B1缺乏病并从事关于抗神经炎药物的化学研究1930年K.兰德斯坦纳（美籍奥地利人）发现血型 1931年.瓦尔堡（德国人）发现呼吸酶的性质和作用方式 1932年.谢林顿、.艾德里安（英国人）发现神经细胞活动的机制 1933年.摩尔根（美国人）发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论 1934年.迈诺特、.墨菲、.惠普尔（美国人）发现贫血病的肝脏疗法1935年H.施佩曼（德国人）发现胚胎发育中背唇的诱导作用 1936年.戴尔（英国人）、O.勒韦（美籍德国人）发现神经冲动的化学

1981年诺贝尔生理学或医学奖

1981年诺贝尔生理学或医学奖 关于大脑两半球功 能 专属的研究 斯佩里Roger W. Sperry 美国 加利福尼亚技术研 究所 1913年—1994年 关于视觉系统信号 处理的研究 休贝尔 David H. Hubel 美国 哈佛医学 院 1926年— 威塞尔 Torsten N. Wiesel 瑞典 哈佛医学院 1924年— 斯佩里把猫、猴子、猩猩联结大脑两半球的神经纤维割断，称为“割裂脑”手术。这样两个半球的相互联系被切断，外界信息传至大脑半球皮层的某一部分后，不能同时又将此信息通过横向胼胝体纤维传至对侧皮层相对应的部分。每个半球各自独立地进行活动，彼此不能知道对侧半球的活动情况。1961年斯佩里设计了精巧和详尽的测验，在作割裂脑手术的人恢复以后，进行了神经心理学的测定，获得了人左右两半球机能分工的第一手资料，发现两半球机能的不对称性，右半球也有言语功能，从而更新了优势半球的概念。裂脑人的每一个半球都有其独自的感觉、知觉和意念，都能独立地学习、记忆和理解，两个半球都能被训练执行同时发生的相互矛盾的任务。斯佩里的研究，深入地揭示了人的言语、思维和意识与两个半球的关系，成绩卓著。 在20世纪50年代晚期，休贝尔和威塞尔测试了猫的视皮质细胞反应。他们把微电极埋在猫的视皮质细胞中，尽管他们不能选择某个特定细胞，但可以把电极以大约正确的方式插在某处，因此可以了解他们到达了什么地方。而当研究者在屏幕上打出一些光影或者其他图形时，猫就用带子系好，藉已固定好猫的头部，研究者就可以知道是网膜上的哪一部分是图像显现之处，然后把这个被刺进的皮质区进行连接，透过放大器和扬声器，他们可以听到细胞启动的声音。其结果显示细胞对一个横向的线或者边缘有强烈反应，但对点、斜线或直线只有非常微弱的反应，或者根本就没有反应，之后的研究继续显示：有些细胞对某些处在一个角度上的线条、垂直线条、直角

2010-2012年诺贝尔医学或生理学奖

2010年度诺贝尔生理学或医学奖 事件：2010年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典首都斯德哥尔摩揭晓。被誉为“试管婴儿之父”的英国科学家罗伯特·爱德华兹，因“在试管受精技术方面的发展”而被授予该奖项。 研究工作：早在1950年，爱德华兹就认为IVF可以有助不育症的治疗。通过系统的研究工作，他发现了人类受精的重要原理，并成功实现人类卵细胞在试管(或者更确切地说，是细胞培养皿)中受精。1978年7月25日，世界上第一例试管婴儿的诞生，就是对爱德华兹的不懈努力的最好表彰。在接下来的几年内，爱德华兹和他的同事将IVF进行改良，并将其与世界分享。 意义：他的贡献使治疗不育症成为可能，包括全球超过10%的夫妇在内的人类因此获益匪浅。 2011年度诺贝尔生理学或医学奖 事件：北京时间2011年10月3日，美国人布鲁斯·博伊特勒、法国人朱尔斯·霍夫曼和加拿大人拉尔夫·斯坦曼以免疫系统研究赢得2011年度诺贝尔医学奖。 研究工作：博伊特勒和霍夫曼所作贡献，是认定免疫系统中的“受体蛋白”，可确认微生物侵袭并激活先天免疫功能，构成人体免疫反应的第一步。斯坦曼所作贡献，是发现免疫系统中的“枝状细胞”（DC细胞）及其在适应性免疫反应、即以自身调控方式适应并清除体内微生物过程中的作用，构成免疫反应的后续步骤。 意义：3名获奖者“发现免疫系统激活的关键原理，革命性地改变我们大家对免疫系统的理解”。也为人类哪些久治不愈的如（癌症、乙肝、哮喘等）疾病提高新的治疗出路，也是21世纪唯一有可能攻克这些疾病的治疗方法。 2012年度诺贝尔生理学或医学奖 事件：北京时间8日17时30分，2012年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓，京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心主任长山中伸弥、英国发育生物学家约翰-戈登因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获奖。 研究工作：约翰·格登于1962年通过实验把蝌蚪的分化细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中，并培育出成体青蛙。这一实验首次证实分化了的细胞基因组是可以逆转变化的，具有划时代的意义。2006年山中伸弥等科学家把4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞。这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。 意义：两位科学家的发现彻底改变了人们对细胞和器官生长的理解。成熟的、专门的细胞可以重新编程，成为未成熟的细胞，并进而发育成人体的所有组织。通过对人体细胞的重新编程，科学家们创造了诊断和治疗疾病的新方法。

历届(1901-2019)诺贝尔生理学或医学奖获奖者

诺贝尔生理学或医学奖历年获奖者(1901-2019)年份得主国家得奖原因 1901年埃米尔·阿道夫·冯·贝 林 德国 “对血清疗法的研究，特别是在治疗白喉应用上 的贡献，由此开辟了医学领域研究的新途径，也 因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武 器” 1902年罗纳德·罗斯[ 英国“在疟疾研究上的工作，由此显示了疟疾如何进入生物体，也因此为成功地研究这一疾病以及对抗这一疾病的方法奠定了基础” 1903年尼尔斯·吕贝里·芬森丹麦“在用集中的光辐射治疗疾病，特别是寻常狼疮方面的贡献，由此开辟了医学研究的新途径” 1904年伊万·巴甫洛夫俄罗斯“在消化的生理学研究上的工作，这一主题的重要方面的知识由此被转化和扩增” 1905年} 罗伯特·科赫 德国“对结核病的相关研究和发现” 1906年卡米洛·高尔基意大利 “在神经系统结构研究上的工作”圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔西班牙 * 1907年夏尔·路易·阿方斯·拉 韦朗 法国“对原生动物在致病中的作用的研究” 1908年伊拉·伊里奇·梅契尼 科夫 俄罗斯 “在免疫性研究上的工作”保罗·埃尔利希德国 1909年埃米尔·特奥多尔·科 赫尔 瑞士 “对甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研 究” 1910年阿尔布雷希特·科塞尔德国“通过对包括细胞核物质在内的蛋白质的研究，为了解细胞化学做出的贡献” 1911年阿尔瓦·古尔斯特兰德— 瑞典 “在眼睛屈光学研究上的工作” 1912年亚历克西·卡雷尔法国“在血管结构以及血管和器官移植研究上的工作” 1913年夏尔·罗贝尔·里歇法国“在过敏反应研究上的工作” 1914年@ 罗伯特·巴拉尼 奥地利“在前庭器官的生理学与病理学研究上的工作”1919年朱尔·博尔代比利时“免疫性方面的发现” 1920年奥古斯特·克罗丹麦“发现毛细血管运动的调节机理” ~ 1922年阿奇博尔德·希尔英国“在肌肉产生热量上的发现” 奥托·迈尔霍夫德国 “发现肌肉中氧的消耗和乳酸代谢之间的固定关 系” 1923年弗雷德里克·格兰特·班 廷 加拿大% “发现胰岛素”

百年诺贝尔奖生理学医学

百年诺贝尔奖（生理学医学） 时间获奖人及国籍获奖原因 1901年 E . A . V . 贝林（德国人）从事有关白喉血清疗法的研究 1902年R.罗斯（英国人）从事有关疟疾的研究 1903年N.R.芬森（丹麦人）发现利用光辐射治疗狼疮 1904年I.P.巴甫洛夫（俄国人）从事有关消化系统生理学方面的研究 1905年R.柯赫（德国人）从事有关结核的研究 1906年 C.戈尔季（意大利人） S.拉蒙-卡哈尔（西班牙人）从事有关神经系统精细结构的研究 1907年 C.L.A.拉韦朗（法国人）发现并阐明了原生动物在引起疾病中的作用 1908年P.埃利希（德国人）、 E.梅奇尼科夫（俄国人）从事有关免疫力方面的研究 1909年 E.T.科歇尔（瑞士人）从事有关甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研究 1910年 A.科塞尔（德国人）从事有关蛋白质、核酸方面的研究 1911年 A.古尔斯特兰德（瑞典人）从事有关眼睛屈光学方面的研究 1912年 A.卡雷尔（法国人）从事有关血管缝合以及脏器移植方面的研究 1913年 C.R.里谢（法国人）从事有关抗原

过敏的研究 1914年R.巴拉尼（奥地利人）从事有关内耳前庭装置生理学与病理学方面的研究 1915年-- 1918年未颁奖 1919年J . 博尔德特（比利时人）作出了有关免疫方面的一系列发现 1920年S.A.S.克劳（丹麦人）发现了有关体液和神经因素对毛细血管运动机理的调节 1921年未颁奖 1922年 A.V.希尔（英国 人）从事有关肌肉能量代谢和物质代谢问题的研究迈尔霍夫（德国人）从事有关肌肉中氧消耗和乳酸代谢问题的研究 1923年 F.G.班廷（加拿大） J.J.R.麦克劳德（加拿大人）发现胰岛素 1924年W.爱因托文（荷兰人）发现心电图机理 1925年未颁奖 1926年J.A.G.菲比格（丹麦人）发现菲比格氏鼠癌（鼠实验性胃癌） 1927年J.瓦格纳-姚雷格（奥地利人）发现治疗麻痹的发热疗法 1928年 C.J.H.尼科尔（法国人）从事有关斑疹伤寒的研究 1929年 C.艾克曼（荷兰人）发现可以抗神经炎的维生素 F.G.霍普金斯（英国人）发现维生素B1缺乏病并从事关于抗神经炎药物的化学研究 1930年K.兰德斯坦纳（美籍奥地利人）发现血型

历届诺贝尔生理学或医学奖获奖者简介

???简介 埃米尔·阿道夫·冯·贝林（Emil von n g），1854年～1917年，?， ??而获得19?01年诺贝尔生理 或 奖。 罗纳 ·罗斯（d Ross），1857年～1932年，? ， ? ?? 而获得?1902年诺贝尔生理或 奖。 尼尔斯·吕贝里·芬森（n），1860年?～1904年?，丹麦 ?， ???而获得19?03年诺贝?尔生理 或? 奖。 伊凡·彼 罗维奇·巴甫洛夫（v ich v），1849年～1936年， 生理 ? 、心理 ， 生?理 ??献而获得1?904年诺?贝尔生理 ?或 奖。 罗伯特·科赫（Rober?t Koch），1843年?～1910年?， ? ， ?? 而?获得190?5年诺贝尔?生理 或 ? 奖。 卡米洛·戈尔吉（l），1844年～1926年，? ，? ? 而获得1?906年诺?贝尔生理 ?或 奖。 圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（），1852年?～1934年?， 理? 、组织 、 ， ?? 而获得1?906年诺?贝尔生理 ?或 奖。 夏尔·路易·阿 斯·拉韦朗（a n），1845年～1922年， ?， 生 ?物 致 中作而获得19?07年诺贝?尔生理 或? 奖。

伊拉·伊里奇·梅契尼科夫（i kov），1845年～1916年， 微生物 、免疫 ， 免疫 ? 而获?得1908?年诺贝尔生?理 或 ?奖。 保罗·埃尔 希（Paul Ehrli?ch），1854年?～1915年?， ? 、免疫 ， 明“606” 而获得?1908年?诺贝尔生理? 或 奖?。 埃米尔·特奥多尔·科赫尔（r），1841年～1917年， 科 ?， ?生理、 理 科??而获得19?09年诺贝?尔生理 或? 奖。 阿尔布雷希特·科塞尔（l），1853年～1927年， 生 ， 胞 蛋 质 酸 工作而获得910年诺贝尔生理 或 奖。 阿尔 · 尔斯特 ?（），1862年～1930年， 科 ?， ? 中 ? 献而?获得191?1年诺贝尔?生理 或 ? 奖。 亚历克 ·卡雷尔（l），1873年～1944年?， ?， ?以 器官移植 而获得191?2年诺贝尔?生理 或 ? 奖。 夏尔·罗贝尔·里歇（t），1850年～1935年， 生理 ， ?应 而获得191?3年诺贝尔?生理 或 ? 奖。 罗伯特·巴拉尼（t y），1876年～1936年，奥地 生理 ， ? 生理 ? 理 ? 而获得1?914年诺?贝尔生理 ?或 奖。 朱尔·博尔代（t），1870年～1961年，比 时免疫 、微生物 ， 免疫?力， ?免疫 ? 而获得1?919年诺?贝尔生理 ?或 奖。

历届(1901-2019)诺贝尔生理学或医学奖获奖者

诺贝尔生理学或医学奖历年获奖者(1901-2019) 年份得主国家得奖原因 1901年埃米尔·阿道夫·冯·贝 林 德国 “对血清疗法的研究，特别是在治疗白喉应用上 的贡献，由此开辟了医学领域研究的新途径，也 因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武 器” 1902年罗纳德·罗斯英国“在疟疾研究上的工作，由此显示了疟疾如何进入生物体，也因此为成功地研究这一疾病以及对抗这一疾病的方法奠定了基础” 1903年尼尔斯·吕贝里·芬森丹麦“在用集中的光辐射治疗疾病，特别是寻常狼疮方面的贡献，由此开辟了医学研究的新途径” 1904年伊万·巴甫洛夫俄罗斯“在消化的生理学研究上的工作，这一主题的重要方面的知识由此被转化和扩增” 1905年罗伯特·科赫德国“对结核病的相关研究和发现” 1906年卡米洛·高尔基意大利 “在神经系统结构研究上的工作”圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔西班牙 1907年夏尔·路易·阿方斯·拉 韦朗 法国“对原生动物在致病中的作用的研究” 1908年伊拉·伊里奇·梅契尼 科夫 俄罗斯 “在免疫性研究上的工作”保罗·埃尔利希德国 1909年埃米尔·特奥多尔·科 赫尔 瑞士 “对甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研 究” 1910年阿尔布雷希特·科塞尔德国“通过对包括细胞核物质在内的蛋白质的研究，为了解细胞化学做出的贡献” 1911年阿尔瓦·古尔斯特兰德瑞典“在眼睛屈光学研究上的工作” 1912年亚历克西·卡雷尔法国“在血管结构以及血管和器官移植研究上的工作” 1913年夏尔·罗贝尔·里歇法国“在过敏反应研究上的工作” 1914年罗伯特·巴拉尼奥地利“在前庭器官的生理学与病理学研究上的工作”1919年朱尔·博尔代比利时“免疫性方面的发现” 1920年奥古斯特·克罗丹麦“发现毛细血管运动的调节机理” 1922年阿奇博尔德·希尔英国“在肌肉产生热量上的发现” 奥托·迈尔霍夫德国 “发现肌肉中氧的消耗和乳酸代谢之间的固定关 系” 1923年弗雷德里克·格兰特·班 廷 加拿大 “发现胰岛素”约翰·麦克劳德加拿大 1924年威廉·埃因托芬荷兰“发明心电图装置”1926年约翰尼斯·菲比格丹麦“发现鼠癌”

历年诺贝尔生理学医学奖获奖名单 (1901年——2007年)

历年诺贝尔生理学医学奖获奖名单（1901年——2007年） 1901年 E . A . V . 贝林（德国人）从事有关白喉血清疗法的研究1902年R.罗斯（英国人）从事有关疟疾的研究 1903年N.R.芬森（丹麦人）发现利用光辐射治疗狼疮 1904年I.P.巴甫洛夫（俄国人）从事有关消化系统生理学方面的研究 1905年R.柯赫（德国人）从事有关结核的研究 1906年 C.戈尔季（意大利人） S.拉蒙-卡哈尔（西班牙人）从事有关神经系统精细结构的研究 1907年 C.L.A.拉韦朗（法国人）发现并阐明了原生动物在引起疾病中的作用 1908年P.埃利希（德国人）、 E.梅奇尼科夫（俄国人）从事有关免疫力方面的研究1909年 E.T.科歇尔（瑞士人）从事有关甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研究 1910年 A.科塞尔（德国人）从事有关蛋白质、核酸方面的研究1911年 A.古尔斯特兰德（瑞典人）从事有关眼睛屈光学方面的研究 1912年 A.卡雷尔（法国人）从事有关血管缝合以及脏器移植方面的研究 1913年 C.R.里谢（法国人）从事有关抗原过敏的研究 1914年R.巴拉尼（奥地利人）从事有关内耳前庭装置生理学与病理学方面的研究 1919年J.博尔德特（比利时人）作出了有关免疫方面的一系列发现 1920年S.A.S.克劳（丹麦人）发现了有关体液和神经因素对毛细血管运动机理的调节 1922年 A.V.希尔（英国人）从事有关肌肉能量代谢和物质代谢问题的研究 迈尔霍夫（德耍?nbsp;从事有关肌肉中氧消耗和乳酸代谢问题的研究 1923年 F.G.班廷（加拿大） J.J.R.麦克劳德（加拿大人）发现胰岛素 1924年W.爱因托文（荷兰人）发现心电图机理 1926年J.A.G.菲比格（丹麦人）发现菲比格氏鼠癌（鼠实验性胃癌） 1927年J.瓦格纳-姚雷格（奥地利人）发现治疗麻痹的发热疗法1928年 C.J.H.尼科尔（法国人）从事有关斑疹伤寒的研究 1929年 C.艾克曼（荷兰人）发现可以抗神经炎的维生素 F.G.霍普金斯（英国人）发现维生素B1缺乏病并从事关于抗神经炎药物的化学研究 1930年K.兰德斯坦纳（美籍奥地利人）发现血型

细胞生物学领域诺贝尔奖

细胞生物学领域诺贝尔奖 （1952—2009） 2009年： 生理学或医学奖：授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。2008年: 生理学或医学奖：德国科学家哈拉尔德?楚尔?豪森（Harald zur Hausen）发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌；两位法国科学家弗朗索瓦丝?巴尔－西诺西（Fran?oise Barré-Sinoussi）、吕克?蒙塔尼（Luc Montagnier）发现人类免疫缺陷病毒。 化学奖：美国科学家Osamu Shimomura 和Martin Chalfie，以及美国华裔化学家钱永健。发明多色莹光蛋白标记技术，为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。 2007年: 生理学或医学奖：美国Mario R. Capecchi 、Oliver Smithies 与英国Martin J. Evans因干细胞研究获得此奖项。 2006年: 生理学或医学奖: 美国科学家安德鲁?法尔和克雷格?梅洛。他们发现了核糖核酸(RNA)干扰机制，这一机制已被广泛用作研究基因功能的一种手段。 化学奖: 美国罗杰?科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域所作出的贡献而获奖。科恩伯格揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质，而理解这一点具有医学上的“基础性”作用，因为人类的多种疾病如癌症、心脏病等都与这一过程发生紊乱有关。 2005年: 生理学或医学奖: 澳大利亚巴里?马歇尔和罗宾?沃伦。他们发现了导致人类罹患胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡的罪魁——幽门螺杆菌，革命性地改变了世人对这些疾病的认识。 2004年： 生理学或医学奖: 美国理查德?阿克塞尔和琳达?巴克。他们在气味受体和嗅

2000年以来与细胞生物学有关的的诺贝尔生理学或医学奖

2000年以来与细胞生物学有关的的诺贝尔 生理学或医学奖 学生姓名XXX 专业生物科学 学号2011012917

植物次生物质阿托品在临床中的应用 XXX （东北师范大学生命科学学院，吉林长春130024） 摘要阿托品为抗M胆碱药，具有松弛内脏平滑肌，解除平滑肌痉挛的作用，其与平滑肌的功能状态有关。治疗量时对正常活动的平滑肌的影响较小，但对过度活动或痉挛的内脏平滑肌则有显著的解痉作用[1]。本文通过阅读相关书籍，查阅相关文献和请教老师来了解阿托品的药理作用及临床应用。 关键词阿托品；青少年近视；有机磷中毒 引言阿托品又名硫酸阿托品、混旋莨菪碱，由托品碱与托品酸经酯化反应而得，是从颠茄和其他茄科植物提取出的一种有毒的生物碱,主要用其硫酸盐。英文名称Atropine，化学名称：α-(羟甲基）苯乙酸8-甲基-8-氮杂双环[3.2.1]-3-辛酯，分子式：C17H23NO3，化学结构如图一，分子量：289.37，组分含量：碳70.56%，氢8.01%，氮4.84%，氧16.59%，其为有机磷中毒解毒药，无色结晶或白色晶性粉末，无臭，味苦，遇碱性药物（如硼砂）分解，熔点190~194℃，极易溶于水，易溶于乙醇，不溶于乙醚或氯仿，水溶液呈中性。能在100℃消毒30 分钟。 图一 临床应用 阿托品是乙酰胆碱的竞争性抑制物，能与M胆碱受体可逆的结合，但无内在活性，特别是能阻断节后胆碱能神经支配的效应器细胞上的M胆碱受体，抑制神经兴奋（尤其是副交感神经）[2]，对于胆碱受体M1、M2、M3亚型受体之间的作用几乎没有差别。其主要的临床应用表现为：

1.眼科 多项研究表明，阿托品眼药水对近视的预防是有效的[3]，阿托品在青少年近视治疗中的应用越来越广泛。 1.1作用机制 McBrien等应用玻璃体腔内注射阿托品能够抑制FDM，但不抑制卡巴胆碱诱导的调节作用和光亮引起的瞳孔收缩，说明了阿托品是通过非调节机制发挥作用的。Fischer等用QA破坏视网膜胆碱能无长突细胞，能消除视网膜绝大多数M受体的免疫反应，却不能阻止实验性近视的发生及其对阿托品抑制的反应性，表明阿托品可能通过脉络膜、RPE层或巩膜上的M受体抑制眼球的生长。而后来的研究发现，阿托品处理的小鸡剥夺眼离体全巩膜及巩膜软骨层的蛋白多糖合成和细胞增殖受抑制，并且阿托品、哌仑西平（Ml受体阻滞剂）和4-DAMP（M1、M2受体阻滞剂）的抑制效应远大Gallamine（M4受体阻滞剂），表明巩膜可能是阿托品的作用部位，而且主要作用于M1受体[4]。Harmut等[5]分离出视网膜-RPE-脉络膜复合体，测其跨组织电位，发现阿托品能引起该复合体静息电位及ERG的c波下降，说明阿托品能直接作用于RPE。阿托品除了通过M受体发挥抑制作用外，还影响其他神经递质。如小鸡玻璃体腔注射阿托品后，剥夺眼视网膜多巴胺含量的上升持续较长时间；小鸡剥夺性近视眼视网膜、巩膜的成纤维细胞生长因子明显低于对照眼，用阿托品处理后其浓度又上升[6]。由此可知，阿托品是通过多条途径抑制实验性近视。 1.2疗效分析 李科毅[7]采用1%阿托品滴眼液治疗98例青少年近视患者取得了较好的临床效果，治疗后患者的屈光度和视力恢复情况有明显改善，治疗总有效率为94. 9%。Chua等[8]通过临床研究认为每晚1次点1%阿托品滴眼液可有效延缓低、中度近视进展，患者对阿托品治疗能很好耐受，无严重不良反应，长期使用对视网膜功能几乎无影响。Lee等[9]通过研究认为每天点用一次0.05%阿托品眼液可以控制学龄儿童的近视的发展。李元元等[10]通过临床研究发现点用0. 5%阿托品眼液能部分地减缓眼轴延长和近视屈光度的加深。阿托品还可以延缓眼轴的过度增长，从而达到预防近视眼的作用，低浓度的阿托品滴眼液的不良反应少，所以，部分专家建议对“近视可能者”应该应用0. 05%阿托品滴眼液预防近视眼的发生。在儿童近视发展较快的时期应用适当浓度阿托品滴眼液治疗近视一段时间是安全有效的，对防止近视的加深及消除视疲劳也有一定的效果。 2.解救有机磷中毒 阿托品是抗胆碱药物，临床上常用于缓解和救治有机磷中毒。其作用机制为有机磷农药的中毒是通过抑制胆碱醋酶活性，导致体内乙酞胆碱聚积，从而引起一系列临床症状。它能有效对抗急性有机磷农药中毒所致的呼吸中枢抑制、支气管痉挛、肺水肿、循环衰竭及其他毒覃碱样症状，从而抢救患者生命。有机磷农药中毒时，治疗时应尽快达到阿托品化，急性有机磷中毒的临床抢救中，阿托品的应用方法仍以间隔静脉推注为主[11]。但是，长期反复大剂量应用阿托品，可引起与有机磷农药中毒所致的中间期综合症一样的膈肌功能麻痹，导致外周型呼吸衰竭。尤其是重度有机磷农药中毒病人，一方面由于有机磷农药可致神经肌肉接头麻痹；另一方面，过量阿托品的反复应用，也可导致呼吸肌麻痹而加速病情恶化，促使患者死亡。因此，当临床救治有机磷农药中毒病人时，一定要适量合理使用阿托品；发现阿托品中毒时，必须立即停用，并采取积极有效地对症支持治