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进入21世纪以来的诺贝尔生理学或医学奖分析及未

  相对于1986年到2000年15年间仅两次颁发给临床研究(药物治疗和),这14年临床研究获奖项目增加到4项(核磁共振、幽门螺旋杆菌、HPV诱发宫颈癌和体外受精),升高了1倍,凸显诺贝尔奖逐渐对临床应用项目的重视。因此在接下来一段时间内,获奖项目在基础研究仍是主流基础上,面向实际应用的项目也会得到更多重视。

  以上5项是2015年最有实力的竞争项目,除此之外还有一些也拥有巨大竞争力,但可能需要一定时间考验,像内质网未折叠蛋白应答反应、细胞自噬、靶向治疗、他汀类药物研发[12]和免疫抑制分子发现等,研究者也至少获得拉斯克奖或加德纳奖的一种甚至两种。

  (1)微小RNA(microRNA,miRNA) 微小RNA是一类约22个核苷酸的非编码RNA,在调节基因表达方面发挥着关键性作用,其异常可导致癌症、代谢性疾病和神经性疾病的发生。1993年,安博斯首次在线虫中鉴定出微小RNA——lin-7[3],随后鲁弗肯小组阐明了其生物学作用,转录后调节[4],从而开拓了一个全新的研究领域。这项研究已获得上述4项大奖,而且发现至今已经二十余年,其重要性也逐渐得到科学界认可,将是2015年诺贝尔生理学或医学奖最大热门。

  总之,诺贝尔自然科学奖是对做出重大原创工作科学家的奖励,其地位已得到广泛认可。其实,诺贝尔奖没有“黑马”?许多获奖成果都是经过多年“验证”才最终授予,以减免失误,从这个角度而言,预测并非什么难事。目前,用引用率来预测仅仅表明这个领域的“热度”,但更有效预测还是结合“风向标”和研究本身的应用潜力、理论突破的科学意义以及对科学发展和人类进步的推动作用,幸运飞艇历史记录:江苏明盛化工有限公司技术副,毕竟诺贝尔奖采取的标准是“同行评议”,而非简单意义的“数数”(引用率),热点与获奖存在较大相关性,但并非直接因素,因为诺贝尔奖更多关注的还是学术因素。但同时也应看到,诺贝尔奖可望不可求,学术贡献是关键因素,但其他非学术因素也不可小视,最终获奖是天时、地利和人和的一个统一。科学不应过于功利,它的动力应该在于探索大自然的奥秘,而在此过程中满足研究者自身天然的好奇心和旺盛的求知欲,成果能最终获奖或产生广阔应用前景亦仅仅是研究本身副产物。在这个越来越功利化的科研年代,让科学返璞归真意义重大,对诺贝尔奖的态度应该是欣赏和尊重,而不是崇拜和模仿,通过诺贝尔奖成果和获奖者的科普介绍而激发新一代年轻人对科学的热爱也是科研人员应有的社会责任之一。

  除此之外,生命科学部分研究被划归化学奖领域(属于生物化学),因此还有部分项目将是诺贝尔化学奖最强力竞争者。

  2001年至今,诺贝尔生理学或医学奖已颁发14次(截至2014年),共有35位科学家分享这一重大荣誉,平均2.5人次/年,基本情况见表1,从中可获得一些重要信息和规律。

  14次诺贝尔奖共颁发给16个项目(2008年和2011年由两个项目分享),其12个为基础研究,延续了二十世纪下半叶颁奖趋势。获奖内容涵盖细胞生物学、分子生物学、生物化学、遗传学、免疫学、病毒学、神经生物学等多个基础科学领域,说明基础研究的突破仍是诺贝尔奖青睐的对象。

  分子伴侣介导的蛋白折叠(chaperonin-mediated protein folding)是最大热门,其源于三个理由,首先研究者已获得包括拉斯克奖和加德纳奖在内的三类大奖;其次生物化学是化学奖颁发最热门领域,平均2年左右就有1次,因此2012年颁发给G-蛋白偶联受体,今年颁发给蛋白折叠可能性最大;最后诺贝尔化学奖最青睐生物化学的方法学(如2001年以来2003年核磁共振和质谱、2008年绿色荧光蛋白和2014年显微镜)和晶体结构研究(2006年转录、2009年翻译和2012年受体),只有2004年授予属于功能研究的泛素化,因此同属功能研究的分子伴侣介导蛋白折叠在2015年机会最大。哈特尔和霍维茨先驱性的揭示了这一现象,80年代鉴定了热激蛋白60(heat shock protein 60, Hsp60)是一种重要的分子伴侣[13],因此他们将是诺贝尔化学奖的热门候选之一。

  其实诺贝尔奖颁发之前都有相应风向标,研究项目和相关研究人员已得到学术界充分认可。诺贝尔风向标奖以美国拉斯克基础医学奖(Albert Lasker Award for Basic Medical Research)(简称拉斯克奖)和加拿大加德纳基金会国际奖(Gairdner Foundation International Award)(简称加德纳奖)最为著名,此外美国霍维茨奖(Louisa Gross Horwitz Prize)和以色列沃尔夫医学奖(Wolf Prize in Medicine)等也具有一定参考价值。从表1可以看出16次诺贝尔奖获奖项目(08和11各算2次),11次已获得过拉斯克奖(包括4次临床医学奖),比例为68.75%;而加德纳奖则在16个奖项中占有14个,比例更是高达87.5%。而另外的霍维茨奖和沃尔夫医学奖比例分别为18.75%(3/16)和12.5%(2/16),相对降低,关联性较小,因此只可作为参考。

  (5)昼夜节律(circadian rhythm) 昼夜节律是指以24小时为周期的规律变化,这种现象由生物钟驱动。20世纪80年代,霍尔等以果蝇为材料鉴定出生物钟基因,杨小组首先完成周期基因per克隆[10],而霍尔和罗斯巴什小组同一年也完成了这项成就[11],从而揭开研究昼夜节律变化分子机制的序幕,并进一步确定这种机制也适合与小鼠甚至人等高等哺乳动物。这是一个相对纯基础的研究,在一定程度上更符合诺贝尔奖的颁发主流,也是2015的热门之一。

  (3)功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI) fMRI是一项利用MRI结合大脑血流量变化来确定大脑功能的技术,在非介入情况下实现大脑活动皮层精确可靠定位,在神经外科、神经内科、药理学和精神病学等多个领域得到广泛应用。上世纪90年代,小川诚二和同事率先完成fMRI应用[7],奠定了该领域的基础。这项研究偏向于临床,由于自2010年至今尚未颁发给临床,因此这也是一个重要机会,尽管小川诚二至今只获得过加德纳奖,但其临床应用价值使其更可能得到青睐,最大可能是和其他相关医学影像技术重大贡献者分享。

  (4)表观遗传学(epigenetics) 表观遗传学是指在DNA序列不发生改变前提下的遗传效应,包括DNA甲基化、组蛋白修饰等众多内容,这是当前生命科学前沿领域之一。塞达和拉辛发现了DNA甲基化修饰现象和意义[8],而埃利斯则与1996年发现组蛋白乙酰化修饰的生物学意义[9],相关研究者也已获得加德纳奖,因此这一领域也具有重大竞争力。

  此外,2012年才出现的RNA指导的DNA编辑技术(CRISPR-Cas9)尽管还未获得太多奖项,但该技术在这几年快速发展也使其成为一个重要竞争对象,当然为了谨慎起见,可能会推迟几年颁发。卡彭蒂耶和杜德娜的贡献最为突出,他们首次在体外实现DNA的精确剪切[14],从而开启了一个研究新领域,因此可望分享这一荣誉。此外光遗传学等也是诺贝尔奖的选项之一,但由于2014年授予了光学领域,因此亦可能会推迟。

  (2)核受体(nuclear receptor) 核受体是一类在细胞核发挥作用的转录因子,主要介导脂溶性信号分子如性激素、维生素D3等的生理功能。20世纪50年代末,詹森(Elwood Jensen,已去世)首先阐明核受体特征,80年代,埃文斯和尚邦等先后克隆多个核受体基因,如埃文斯克隆了糖皮质激素受体[5],尚邦克隆雌激素受体[6]等,从而拓展了人们对信号转导途径的理解和认识。信号转导领域已先后授予细胞外信号、细胞膜受体、G-蛋白、第二信使、可逆磷酸化修饰等项目,而核受体可看作这个领域最后一块拼图。面前,这项研究也获得上述所有4项大奖,并且核受体在代谢性疾病、炎症性疾病和肿瘤等发生发展过程作用得到初步阐明,因此也将是2015年诺贝尔奖最大竞争项目之一。