2011诺贝尔生理学奖解读:解码免疫系统奥秘

2011-10-10 08:13 来源: 科学时报
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  编者按:北京时间10月3日、4日、5日,2011年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖、化学奖先后揭晓。作为最著名的世界自然科学大奖,诺贝尔奖得主及其成果吸引着无数人的目光。就各奖项获得者和获奖成果的详细情况,本报对部分外媒报道进行了综述,并采访或约请了相关领域专家进行解读,从今日起推出“2011诺贝尔科学奖系列解读”,以飨读者。

  10月3日,2011年诺贝尔生理学或医学奖尘埃落定。

  美国科学家布鲁斯·博伊特勒、法国科学家朱尔斯·霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫·斯坦曼因在免疫学领域的杰出贡献共同分享这一殊荣。

  “他们发现了免疫应答的‘守门人’,革命性地改变人们对免疫系统的理解。”诺贝尔生理学或医学奖评审委员会如是评价。

实至名归

  在北京生命科学研究所所长、美国科学院院士王晓东看来,“这个结果是众望所归,一点儿都不奇怪。应该是在今年最有希望获奖的前三个项目之中”。

  而记者就此向多位该领域的国内外学者求证,得到的回复均是获奖者实至名归。

  “布鲁斯·博伊特勒、朱尔斯·霍夫曼出现在我们2008年的预测名单中,而拉尔夫·斯坦曼则出现在2010年。”汤森路透“引文桂冠奖”首席专家David Pendlebury告诉《科学时报》记者。

  汤森路透往往通过研究成果的总被引频次来确定某领域最具影响力的研究人员,并以使用客观数据高概率预测诺贝尔奖闻名。

  那么,这三位科学家是如何解密免疫系统,从而得到评委会和业内专家一致认可的?

  “在病原体与宿主长期的‘斗争’中,机体进化出了高度复杂和精细的免疫机制,包括天然免疫和获得性免疫。”曾在布鲁斯·博伊特勒实验室作博士后研究的北京大学生命科学学院教授蒋争凡告诉《科学时报》记者,“天然免疫是多细胞生物抵抗病原微生物感染的第一道屏障。”

  1996年,朱尔斯·霍夫曼在果蝇中发现了由“Toll”基因编码的关键受体蛋白,这种蛋白可识别微生物并激活机体的天然免疫,打开免疫反应的第一步。

  而布鲁斯·博伊特勒则把这种发现延伸到哺乳动物中。他的研究团队证明小鼠中存在一个和“Toll”类似的基因,所编码的受体蛋白同样能激活天然免疫。哺乳动物的天然免疫对于抵抗病原微生物的感染也至关重要。

  当第一道免疫屏障被病原微生物冲破,那么机体第二道防线——获得性免疫将自觉地发挥防御作用。

  拉尔夫·斯坦曼发现的树突状细胞,在第二道防线中具有重要意义。这种细胞是免疫系统中的“卫兵”,能激活T细胞,并让白细胞识别、记忆并攻击入侵病原。

  “一些目前用来治疗自身免疫疾病的新药和很多正在开发的免疫治疗癌症的药物,都利用了他们发现的这些机理和原理。”王晓东说。

“诺贝尔”之心

  2011年诺贝尔奖最大的遗憾无疑是拉尔夫·斯坦曼教授没有可能亲自去瑞典斯德哥尔摩领奖了。9月30日,诺奖颁布前三天,斯坦曼因胰腺癌去世。

  斯坦曼教授的女儿亚历克西丝说,父亲曾对自己的研究成果获得荣誉满怀期待,但没能坚持到这一天。

  斯坦曼对科学的执著,一直持续到生命的最后。

  据洛克菲勒大学博士后孔晓飞介绍,在与癌症斗争的几年中,拉尔夫·斯坦曼甚至采用自己的肿瘤,培养出他自身的树突细胞。

  “真心地为他骄傲和高兴!老头子有一颗‘诺贝尔’之心……对他的教诲,我会永远感激,也会学习他踏实地做学问和做人!”2009年,斯坦曼获得全美最高医学奖奥尔巴尼医学中心奖时,他的学生刘康在自己博客上写道。

  孔晓飞因工作关系常和斯坦曼接触。他介绍,在树突状细胞发现后的十几年里,斯坦曼一直是一个人在进行着分离、纯化、功能研究。直到上世纪90年代后期,树突细胞才火起来。

  将科学视为自己的生命,也是博伊特勒的人生轨迹。

  “他的胆子非常之大,当时为了研究这个项目,把实验室所有的其他题目全部停掉。”王晓东如此评价曾经共事过的博伊特勒。

  博伊特勒的执著和对科学的痴迷,蒋争凡也深有感受:“他这项工作持续了近10年,非常艰苦。最后连霍华德·休斯医学研究所都不愿继续资助了。可他就认准这个方向,甚至实验室最后一台测序仪都是自掏腰包购买的。”

  “他基本上没有自己的个人生活,也从来没有节假日。只要不出外作学术报告,早6点到晚9点必定在实验室里泡着。”蒋争凡十分佩服博伊特勒的刻苦。

  作为诺贝尔奖分享者,也是博伊特勒好友的霍夫曼,同样把科研当做自己的生命。为人谦和、不拘小节,也是他们共同的特质。

  “我对他个人印象不深,他总是很低调。”北京大学医学部博士王月丹在学术会议上见过斯塔曼三次。

  “看看他工作的方式和态度,让人常常觉得一些钩心斗角太小肚鸡肠。我申请工作,他不仅写推荐信,还‘逼’ 着我早早准备好讲座,在他的实验室预演,然后写了两张纸的建议。”对霍夫曼的帮助,刘康一直心怀感激。

  谈到博伊特勒,蒋争凡则总是将“nice”挂在嘴边。至今,他们保持着很好的私人关系。

  拥有诺贝尔之心并不代表他们不懂生活情趣。

  “斯坦曼是个舞林高手,舞跳得非常棒!”孔晓飞告诉《科学时报》记者。

  “博伊特勒特别喜欢巴赫的音乐,还试着自己谱曲。” 蒋争凡回忆起在导师家过节并聆听其弹奏自己写的钢琴曲的样子,颇有些忍俊不禁。

中国缘

  得知自己获得诺贝尔奖时,霍夫曼正在上海品尝着蟹宴。这也是他的第四次上海学术访问。

  据上海生科院工作人员介绍,早在1980年,霍夫曼就首次访问上海,并与原上海昆虫所曹梅讯研究员建立了合作关系;次年邀请曹梅讯访问自己实验室。之后曾三次访华。

  事实上,其他两位诺奖得主也和中国都颇有渊源。

  2006年8月,斯坦曼曾接受中国工程院院士曹雪涛的邀请,赴云南昆明参加一次国际会议,并访问中国若干城市。

  而博伊特勒与中国的关系更为密切。作为厦门大学生命科学学院兼职教授和“细胞应激生物学学科引智基地”的学术大师,他曾多次赴厦门讲学。

  “每次来都要给学生开讲座,有时探讨学术,有时畅谈人生,很受学生们的欢迎。”博伊特勒在国内的另一个学生,厦门大学教授韩家淮曾表示。

  新科诺贝尔学者们与中国的亲密接触让国人再次近距离感受诺奖。

  那么,我国在该领域现状和未来发展如何,能否给国人带来惊喜?