2015-2024 | 近十年诺贝尔生理学或医学奖成果回顾

百科   2025-02-04 13:43   云南  

2015-2024 | 近十年诺贝尔生理学或医学奖成果回顾

1895年11月27日,瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·伯恩哈德·诺贝尔(Alfred Bernhard Nobel)签署了他最后的遗嘱,将财产中最大的一份留给了一系列奖项,即诺贝尔奖。诺贝尔奖初始分设物理、化学、生理学或医学、文学、和平等五个奖项。1968年,瑞典国家银行在成立300周年之际,向诺贝尔基金捐出大额资金,增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”,简称“诺贝尔经济学奖”。诺贝尔奖的奖金来自诺贝尔所成立基金的利息或投资收益。作为科学史和热点的要求需要适当拓展诺贝尔生理学奖或医学奖有关的知识,当然也包括部分的诺贝尔化学奖。

试题:(2024年浙江初赛试题)2023年诺贝尔生理学或医学奖授予KatalinKarikó和DrewWeissman,以表彰他们在下列哪项研究中做出的贡献(       )

A. 开发AlphaFold揭示出蛋白质结构

B. CRISPR/Cas9基因编辑技术

C. 关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现

D. 核苷碱基修饰方面的发现,使得开发mRNA疫苗成为可能

解析:AlphaFold是2020年11月,由Google旗下人工智能团队DeepMind宣布开发出的一个人工智能驱动的蛋白质折叠模型,可以使用算法快速预测蛋白质结构,从而解决了生物学领域50年来的重大难题,即蛋白质如何折叠,2024年诺贝尔化学奖,A错误;CRISPR-Cas9是继ZFN、TALENs等基因编辑技术推出后的第三代基因编辑技术,是现有基因编辑和基因修饰里面效率最高、最简便、成本最低、最容易上手的技术之一,成为当今最主流的基因编辑系统,2020年诺贝尔化学奖,B错误2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特·帕博(Svante Pääbo)因为发现已灭绝人种的基因组和人类进化获奖,帕博的开创性研究产生了一门全新的科学学科:基因组学。他的研究通过揭示所有现存人类与已灭绝的原始人类之间的基因差异,为探索是什么使我们成为独一无二的人类提供了基础,C错误;2023年诺贝尔生理学或医学奖被授予科学家 Katalin Karikó 和Drew Weissman,以表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现,这些发现使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。mRNA 是RNA中的一种,它可将细胞核中 DNA的遗传信息传递给蛋白质,D正确。故答案为D。
近十年诺贝尔生理学或医学奖成果
近十年的诺贝尔生理学或医学奖获奖成果涵盖了多个研究领域,从基因调控到人类进化,从病毒感染到癌症治疗,从细胞自噬到生物节律等。
2015年,中国科学家屠呦呦,发现有关疟疾新疗法;爱尔兰的威廉·坎贝尔(William C. Campbell)和日本的大村智(Satoshi Ōmura),发现有关蛔虫寄生虫感染新疗法。这两项发现,为人类抗感染提供了强而有力的新武器,使得人类能够与这些每年感染亿万人的疾病作斗争,其为人类改善健康、减轻病痛所带来的功德不可估量。
2016年,日本科学家大隅良典,发现细胞自噬机制。他的发现为我们了解并意识到细胞自噬在饥饿适应、感染反应等许多生理过程是至关重要的。自噬基因的突变会导致疾病的产生,自噬过程在包括癌症和神经性疾病在内的多种体内环境中充当的不可或缺的角色。
2017年,美国科学家杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔·扬(Michael W. Young),发现调控昼夜节律的分子机制。他们在果蝇体内分离出一个控制日常生物节律的基因。研究表明,该基因编码一种夜间积聚在细胞中的蛋白质(PER蛋白),然后在白天降解。随后,他们发现了这个机制能影响其他蛋白质组分。生物钟就是靠着这种机制影响着其他多细胞生物(包括人类)。
2018年,美国科学家詹姆斯·艾利森(James P. Allison)和日本科学家本庶佑(Tasuku Honjo),发现抑制负面免疫调节的癌症疗法。James P. Allison主要以对T细胞抗原受体复合体、协同刺激分子受体以及刺激T细胞的其他分子的研究为主;他致力于搜寻引导区分幼稚T细胞的信号,以及决定抗原受体的参与是否引发T细胞功能激活的信号研究上。Tasuku Honjo于1992年发现T细胞抑制受体PD-1,2013年依此开创了癌症免疫疗法;他同时因对细胞因子IL-4、IL5的分子鉴定,及发现了对类转换重组及体细胞超变异具有重要作用的活化诱导胞苷脱氨酶(Activation-induced Cytidine Dearminase, AID)。
2019年,美国癌症学家威廉·凯林(William G.Kaelin Jr)、英国医学家彼得·拉特克利夫爵士(Sir Peter J.Ratcliffe)和美国医学家格雷格·塞门扎(Gregg L.Semenza)共同获得诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性。他们开创性地揭示生命最重要的适应过程之一的作用机制,为大家了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础,也为抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。
2020年,美国病毒学家哈维·奥尔特(Harvey J. Alter)、英国生物学家迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和美国病毒学家查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了丙型肝炎(Hepatitis C)病毒。此前,甲型肝炎和乙型肝炎病毒的发现是重要的进展,但大多数血源性肝炎病例仍然无法解释。Harvey J. Alter、Michael Houghton与Charles M. Rice对丙型肝炎病毒的发现,揭示了其余慢性肝炎病例的原因,并使验血和新药物成为可能,从而挽救了数百万人的生命。
2021年,美国生理学家戴维·朱利叶斯(David Julius)和美国分子生物学家、神经学家阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了温度和触觉感受器。David Julius利用辣椒素来识别皮肤神经末梢中对热有反应的传感器,辣椒素是一种来自辣椒的刺激性化合物,能引起烧灼感。而Ardem Patapoutian利用压力敏感细胞发现了一类新型传感器,可以对皮肤和内脏的机械刺激做出反应。这些突破性的发现大大增加了我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解,发现了我们理解感官和环境之间复杂相互作用的关键缺失环节。
2022年,瑞典遗传学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)获得诺贝尔生理学或医学奖,因为他关于已灭绝人类基因组和人类演化的发现揭示了所有现存人类与已灭绝古人类之间的基因差异,并建立了古基因组学这一崭新的科学领域。Svante Pääbo通过开创性研究,对尼安德特人(Neanderthal)的基因组进行测序,尼安德特人是当今人类的一个灭绝人种。他还惊人地发现了一种以前未知的人种,丹尼索瓦人(Denisova)。重要的是,他发现,在大约7万年前人类离开非洲后,基因从这些现已灭绝的古人类转移到了智人身上,这种古老的基因流向今天的人类在生理上有关联,例如影响我们的免疫系统对感染的反应。
2023年,美国科学家卡塔林·卡里科(Katalin Karikó)和德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)获得诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了核苷酸基修饰,从而开发出有效的抗新冠病毒(COVID-19 mRNA)疫苗。两位科学家的突破研究使得高效率的新冠mRNA疫苗得以被快速研发。
2024年,美国科学家维克多·安布罗斯(Victor Ambros)和加里·鲁夫昆(Gary Ruvkun)共同获得诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了microRNA及其在转录后基因调控中的作用
另外,与生物学有关的诺贝尔化学奖有:

2015年瑞典科学家托马斯·林达尔、美国科学家保罗·莫德里克和拥有美国、土耳其国籍的科学家阿齐兹·桑贾尔。‌理由‌:在基因修复机理研究方面所作的贡献。

2018年美国科学家弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯和英国科学家乔治·保罗·温特。‌理由‌:在“酶的定向进化”以及“多肽与抗体的噬菌体展示技术”领域的贡献。

2020年法国科学家埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和美国科学家詹妮弗·杜德纳‌‌理由‌:开发基因组编辑方法‌

2024年美国科学家大卫·贝克(David Baker)、英国科学家戴密斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·M·詹伯(John M. Jumper)‌‌理由‌:大卫·贝克在计算蛋白质设计方面的贡献;戴密斯·哈萨比斯和约翰·M·詹伯在蛋白质结构预测方面的贡献‌


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