2004年诺贝尔生理学或医学奖获得者理查德· 阿克塞尔与琳达·巴克
主持人:章梅芳(北京科技大学科技史与文化遗产研究院副院长、副教授)
有一部很有名的影片叫《闻香识女人》,大概很多人都看过。片中的主角是位盲人,拥有异常敏锐的嗅觉,仅凭对方的香水味儿就能识别其身高、发色甚至眼睛的颜色。当然,这只是个虚构的故事,带着几分神奇色彩。不过,即便在现实生活中,嗅觉对于人类而言,其重要性的确是怎么强调都不过分。
然而,在人类诸种感觉中,嗅觉的产生机理却也一直是最难解开的谜团之一。人能够分辨和记忆各种不同的气味,问题是人类如何具有了这种能力?长期以来,科学界对嗅觉的形成原理和过程的研究一直处在探索阶段。
有着“气味专家”美誉的女科学家琳达·巴克(Linda B.Buck)所做的工作正是尝试去揭示人类“闻香识物”的科学奥秘。1947年,巴克出生于美国西雅图市,本科毕业于华盛顿大学,1980年获得德克萨斯大学博士学位,并在哥伦比亚大学完成博士后研究工作。目前,她是美国弗雷德·哈钦森癌症研究中心研究员、华盛顿大学生理学和生物物理学教授。2003年,巴克当选美国科学院院士。
嗅觉系统怎样把无数种气味分子区分开?大脑怎样处理不同的嗅觉信息?这些都是科学家试图解决的难题。巴克主要研究气味和信息素怎样被鼻子首先发觉,然后再被大脑转化成不同的感觉和行为。在研究过程中,她和理查德·阿克塞尔(Richard Axel)没有像其他科学家那样直接针对受体蛋白,而是转向嗅觉细胞中决定蛋白质的基因,这给该领域的研究带来了全新的进展。
1991年,她和阿克塞尔联合发表论文,宣布发现了包括约1000种不同基因的一个基因大家族,以及这些基因对应着的相同数目的受体种类。他们的研究揭示,有气味的物质会首先与气味受体结合,这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后,气味受体细胞就会产生电信号,这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中,并进而传至大脑其他区域,结合成特定模式。由此,人就能有意识地感受到比如紫丁香的香味,并在另一个时候想起这种气味。正是由于在嗅觉领域的卓越贡献,巴克与阿克塞尔共获2004年诺贝尔生理学或医学奖。通过这些开拓性的工作,他们找到了打开嗅觉世界的钥匙。
巴克是一位极具创造力的生物学家,善于在科学探索中另辟蹊径,找到解决问题的新途径。她在嗅觉方面的前沿研究,还获得过国际科学界的其他多项殊荣。例如,1996年的联合利华科学奖,1997的罗森斯代尔奖,2003年的Perl/UNC神经系统科学奖和盖尔德纳国际奖等。