4位科學家點評新科諾獎：節律，探尋生物體內的時刻表

最新 10-03

出品：科普中國果殼網

編輯：婉珺曉嵐小米

2017年諾貝爾生理學與醫學獎授予傑弗理·霍爾（Jeffrey C. Hall）、邁克爾·羅斯巴殊（Michael Rosbash），與邁克爾·楊（Michael W. Young），以表彰他們發現了晝夜節律的分子機制。

來看看科學家們的精彩點評吧：

徐瓔（教授，博士生導師，中國細胞生物學會-生物節律分會會長，國家傑出青年獲得者，科技部重大項目研究計劃首席科學家）：

晝夜節律分子機制能夠獲獎，我覺得第一個很重要的原因就是它的廣泛性。廣泛性體現在三個方面，第一幾乎所有生物都有生物鐘，第二，在基因層面，控制10-40%基因表達，第三，與各種生理與行為廣泛聯繫。所以這樣一個系統非常重要。

第二個原因就是它的基礎性。生物鐘有一個很好的系統，從輸入系統到震蕩系統到輸出系統。因為這樣一個系統，所以通過研究這個系統可以與環境相鏈接，同時與機體的所有系統相關聯，這樣也可以通過生物節律進行調控。另外一個生物節律有周期，相位，振幅構成，如在純種的C57BL6小鼠中，這個周期精確到23.7±0.1小時。因為數字化和精確性導致研究的時候可以採用數學建模等方法，我相信生命科學經過幾十年後，都會上升到理論，因此生物鐘研究可以成為其他生命科學研究的示範。

第三個原因，我覺得可以從它的應用價值來看，隨著科技發展，我們現代社會已經進入時空變換非常迅速的階段。由這種時空變換導致生物鐘紊亂，產生了眾多的社會病症。生物節律是一個系統性的調控，通過生物節律的調控，使得我們能夠更好適應時空變換，比如像我們時差調整等。另外，人們對生物鐘的研究，從最開始好奇它的反饋機制、它的周期形成，到現在慢慢地體現到了應用價值上，比如疾病相關、早起早睡，這些也是由於生物鐘的紊亂造成。一般我們的正常生活過程中也有生物鐘的變化，比如年輕人晚起，到老了慢慢變成早睡早起，其實這也是一個生物鐘變化。

總結下來，我覺得其獲獎原因有三，一是它的廣泛性，二是它的基礎性，三是它在將來應用的潛在性。而獲獎的三名科學家，他們發現的這些生物鐘核心基因，奠定當代生物鐘研究基礎。

我覺得中國生物節律領域也聚集了一批從國外回來的優秀的年輕人，中國的生物鐘團體也得到了很快的發展。而且國家層面也有對生物鐘研究前景認識，早在2013年基金委就已經組織雙清會議來探討並且布局中國的生物節律的研究。

我們學會（中國細胞生物學學會生物節律分會）是在2015年成立的，在這過程中得到了中國細胞生物學會的支持，目前全國已有30多個實驗室在從事生物鐘相關研究。

朱岩（中國科學院生物物理研究所研究員，腦與認知科學國家重點實驗室，創新課題組組長，中科院「百人計劃」獲得者）：

我第一時間的反應是驚訝。不是因為生物節律的分子機制工作不重要，而是覺得很多年前它就應該拿諾獎。多年過去了，更多的科學發現層出不窮，也許離獲獎的機會越來越遠了。

第二個反應是為十年前去世的原加州理工學院的西摩·本澤（Seymour Benzer）惋惜。我還是研究生時和來訪的傑弗理·霍爾（Jeff Hall）一起吃過飯，去年也接待了來訪的邁克爾·羅斯巴殊（Michael Rosbash）。他們的工作都很出色。但是對生物節律機制研究的最早breakthrough（突破性進展）其實是本澤的工作。作為現代行為遺傳學的奠基人，本澤最先提出單個基因能夠影響行為，並在隨後從果蠅到人的眾多行為研究中得到證實，這個理念極大的促進了神經科學的發展。本澤和羅納德·科諾普卡（Ronald Konopka）最早做的篩選得到了period（周期）突變果蠅，這成為後來節律研究的突破口。

第三個反應是以後可以不用給低年級研究生解釋「為什麼我們不研究猴子」了。我的博士後導師之一，齊普爾斯基（Larry Zipursky）, 是本澤的博士後，我們一直自娛自樂地做果蠅行為的遺傳學研究。但是近些年，美國的科學研究導向越來越傾向於轉換醫學和疾病，向人靠攏。為當代生物學發展做出來巨大貢獻的小小果蠅越來越被輕視。感謝本次諾貝爾獎，希望以此能夠喚起人們對基礎科學的重視，對基本生命問題的重視，對「非靈長類」動物模型的重視。

高寧(北京大學生命科學學院教授，北京大學-清華大學聯合生命中心研究員)：

在我看來控制晝夜節律的分子機制之所以獲獎有兩個重要原因：一個是晝夜交替對動植物產生了些宏觀表型上的變化已經被人們注意到很多年了，但是如何在分子生物學或者在分子層面上控制這些變化，從科學的基本意義角度來講，能滿足人類探索未知的好奇心。另一個，如果我們能控制節律變化，可能會對動植物產生其它更重要的影響。比如說，可能在作物科學上有些應用，也有可能在人類健康上有些重要的應用。

但是我個人不是做節律方面研究的，我對國內這個領域產生的成就不太清楚。

葉盛（中國科學院生物物理研究所副研究員）：

生活在地球上的千千萬萬的生物，其實都是進化的結果，而所有的進化最終的目標就是為了適應環境。因為地球是一個有晝夜分隔的環境，所以生物也都進化出去適應這個環境的一種生存策略。從這個角度來講，生物節律其實是關係到所有生物的生存，小到單細胞的細菌，大到植物和動物，都會有自己的生物節律。所以說，今年的諾貝爾生理學及醫學獎頒給了關於生物節律的發現者，應該說是在生物學領域裡面一個非常重要的方向。那麼它也和我們人的很多行為有直接的關係，比如說我們在睡眠的過程中做的一些自身的「清理」、「清潔」這樣的工作。

雖然表面上看起來，今年的諾貝爾生理學及醫學獎是關於果蠅、關於植物的研究，但其實這是跟我們人直接掛鉤的。相信以後相關的研究一定能夠產出對我們人類健康和生活有影響的產品，能夠解決我們的時差問題和睡眠問題等等。

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