熬夜等同自殺有了科學解釋
地球上的生命早已適應了地球這顆行星的轉動。很多年以來,我們已經知道包括人類在內的各種生命體體內存在一種生物鐘,能幫我們感知並適應每一天的周期規律。但是這種生物鐘實際上是如何運作的呢?
北京時間10月2日17時30分許,瑞典卡羅琳斯卡醫學院在斯德哥爾摩宣布,將2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國遺傳學家傑弗里C ·霍爾 (Jeffrey C. Hall )邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash)和邁克爾W·揚(Michael W. Young),以表彰他們發現人體生物鐘的分子機制。長安街知事app第一時間奉上三位科學家研究背後的故事及相關花絮。
果蠅又一次立功
果蠅再一次立功,之所以這樣說,是因為現代學遺傳學之父、美國生物學家托馬斯·亨特·摩爾根曾經由於發現染色體在遺傳上的作用,獲得了1933年諾貝爾生理學或醫學獎。2013年9月,霍爾等三位科學家和摩爾根一樣以果蠅為研究材料榮獲邵逸夫獎。今天,他們藉此斬獲了諾貝爾生理學或醫學獎。
在曾經的邵逸夫獎頒獎典禮上,傑弗理·霍爾特別向多年來作為他們研究對象的果蠅致敬:「如果沒有它們,我們的研究就難以進行,更別說要取得這樣的成果了。」
傑弗理·霍爾在華盛頓的城郊長大,在大學時師從一位果蠅遺傳學家,由此開始了研究生物學的道路。霍爾在1971年獲得西雅圖華盛頓大學的博士學位,隨後進入加州理工學院進行博士後工作,用遺傳學手段研究果蠅的行為和神經生物學。
1974年春天,霍爾前往布蘭戴斯大學任職。在那裡,他發現果蠅的求偶行為可能與晝夜節律有關。後來,他與另一位獲獎者、同在布蘭戴斯大學的邁克爾·羅斯巴殊進行合作,成功克隆出果蠅的生物鐘基因per,並闡述了「核心」生物鐘的運作機制。
羅斯巴殊在馬薩諸塞州的牛頓市長大。他父親42歲就因心臟病發去世,這對羅斯巴殊和弟弟的影響很大。17歲時,羅斯巴殊考入加州理工學院。他本人表示,選擇加州理工的原因不只是由於這所學院聲名在外,也因為它足夠遠——加州理工學院離羅斯巴殊的家有近5000千米的距離。羅斯巴殊說,他意識到在一個遠離家鄉的好地方開始新生活是很重要的。
1974年秋天,在霍爾入職布蘭戴斯大學後6個月後,羅斯巴殊也來到了布蘭戴斯大學。羅斯巴殊和霍爾有著相同的體育愛好與政治興趣,很快就成為了一對好朋友。但由於一開始兩人的研究方向並不一致,他們直到1982年才開始科研上的合作,這段合作隨後取得了偉大的成果。
同年,羅斯巴殊的愛情也開花結果——他與研究生納賈·艾波維奇開始談戀愛,最終結為夫妻。他有兩個女兒,一家四口都喜歡運動。羅斯巴蜀在大學時是橄欖球隊的成員,工作後也把對運動的興趣傳達給學生,經常遊說學生們在讀書之餘參加學校的運動隊。這位「能文能武」的教授在學校一直深受學生歡迎。
一樣叫邁克爾,一樣研究果蠅,一樣有一名科學家妻子,也一樣有兩個可愛的女兒,邁克爾·楊的人生也和羅斯巴殊一樣精彩。楊出生在1949年,雖然家裡沒有人從事科學工作,楊的父母卻從小培養他對科學的興趣。楊年少時對生物、化學和機械很感興趣。他曾經用化學試劑弄壞了家裡地板,也試過用除草機馬達和舊單車零件做出一輛卡丁車。但也許生物學才是楊的摯愛,他經常在野外收集蜥蜴和蛇等動物,也為後院里只在晚上開花的植物感到著迷——這也許為他研究晝夜節律埋下伏筆。
1978年楊在洛克菲勒大學建立了自己的實驗室。1984年,在克隆per基因的最後階段,楊和他的同事住進了實驗室,不舍晝夜地觀察果蠅的活動。實驗結果最終證明楊成功克隆了這個重要的生物鐘基因,也開啟了楊在晝夜節律領域長達30年的研究歷程。
生物鐘亂了疾病發病率就會增加
三位科學家的發現有什麼獨特的貢獻令諾獎垂青?簡言之,他們的發現能解釋植物、動物和人類適應各自生物節律,從而可以讓這些生物自身與地球自轉保持同步。
利用果蠅作為模式生物,今年諾貝爾獎得主分離出一個能控制日常生物節律的基因。他們發現這種基因編碼一種蛋白質,這種蛋白質夜間在細胞中增加,白天則減少。
隨後他們發現了其他控制這種生物鐘過程的蛋白質成員,這些成員類似於管理細胞內部維持生物節律時鐘的發條。我們現在認識到,同樣工作方式的生物鐘功能也在人類等多細胞生物中發揮作用。
我們的生物鐘以非同尋常的精密程度,使我們的生理機制適應每天截然不同的各個時段。生物鐘調控著一些關鍵機能,如行為、激素水平、睡眠、體溫以及新陳代謝。
我們的健康安樂會因為外部環境和內部生物鐘不匹配而受到影響,比如旅行跨越了幾個時區,就會體會到「時差感」。有一些跡象表明,如果生活方式和我們內部時鐘要求的節律之間有慢性的不匹配,那麼這樣的不匹配就和多種疾病發病率的增加存在相關。
生物鐘涉及到我們複雜生理機制的多種方面。我們現在知道了包括人類在內的所有多細胞生物都使用了類似的機制來控制晝夜節律。我們的大部分基因都受到生物鐘的調節,因此,一個精心校準過的晝夜節律會調整我們的生理機制來適應一個晝夜內的不同階段。自從三位獲獎者做出這些開拓性的發現以來,晝夜節律生物學已經發展成為一個廣泛而高度活躍的研究領域,對我們的健康和幸福有著重要影響。
今年諾獎獎金提高了100萬
提到諾貝爾生理學或醫學獎,就不得不提到一位中國獲獎人。截至2017年,諾貝爾生理學或醫學獎共頒發108次,其中有39次是授予單個科學家。曾獲此殊榮的女科學家共計12位。2015年,憑藉在青蒿素上所做貢獻,藥學家屠呦呦成為第一位摘得該獎的中國科學家。
在提及諾獎獲獎人的同時,不得不提的還有諾獎獎金,而且,今年的獎金提高了100萬。
9月25日,瑞典的諾貝爾基金會宣布,將今年諾貝爾獎各獎項的獎金提高100萬瑞典克朗,向獲獎者給予900萬克朗。
諾貝爾獎的獎金是通過管理瑞典化學家阿爾弗雷德·諾貝爾的遺產來獲得。2012年,諾貝爾基金會以財務問題為由,將獎金從1千萬克朗減少至800萬克朗。針對此次提高獎金,基金會解釋稱是因為財務狀況得到了改善。
諾貝爾獎每年10月宣布獲獎者,12月舉行頒獎儀式。按照傳統,諾貝爾醫學獎是每年頒發的第一個獎,接下來兩天分別是物理學和化學獎,和平獎將於10月6日揭曉,文學獎的揭曉日期尚未確定。
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