2020科维理奖发给了极大、极小和极繁(2)

“他们的事情是科学伶俐、奉献精力和不懈僵持的规范。他们使得人类能瞥见以前看不到的微观规模”纳米科学科维理奖委员会主席Bodil Holst说，“奖赏这些科学家，汇报世界他们是谁，以及他们如何改变研究、技能、财富和我们的糊口，这比以往任何时候都越发重要。”

发明温度和压力感觉器

科维理神经科学奖别离授予David Julius和Ardem Patapoutian，以表扬他们在独立研究中别离发明白温度感觉器和压力感觉器。固然人们对嗅觉和视觉的机制早已有描写，但尚未有人能从分子程度详细表明温度和压力等物理属性是如何被探测并编码为大脑可处理惩罚的电信号。在已往的二十年里，Julius和Patapoutian独立叙述了对温度和压力以及疼痛敏感的分子机制，为人类生理和疾病研究提供新看法。

生理学家、加州大学旧金山分校传授David Julius通过一种优雅的要领，即操作某些化学物质可以仿照差异温度的性质（如辣椒的热辣感和薄荷的清凉感）从而发明白人体是如何探测高温和低温的。Julius和他的团队首先操作辣椒素判断出，编码首个已知温敏感觉器的基因，TRPV1离子通道。Julius进一步发明，TRPV1通道也可被炎症回响中发生的高浓度质子和化学物质激活，为在受损和炎症组织中所调查到的疼痛超敏回响提供了分子基本。该离子通道作为一个分子感觉器将温度的感觉和炎症信号的感觉整合起来。热感，无论是辛辣辣椒带来的灼热感或烫嘴咖啡造成的烧灼感，均由同一感觉器编码。

Julius随后举办的基因尝试表白，对付缺乏TRPV1的突变型小鼠，其热敏感性低落，而且炎性和癌性疼痛明明减轻。这一发明让他们判断出了一个离子通道卵白家属，其家属成员们参加了对特定范畴内的坎坷温的感测以及对大概导致衰弱性疼痛的刺激物和炎症进程的感测。在其他尝试中，Julius和相助者们确认了这些通道是吸血蝙蝠和蛇体内的红外热感觉器，同时也是蜘蛛毒素和蝎子毒素的靶标，这进一步验证了它们在整个动物界的感温和感痛中的浸染。这一新发明的TRPV1及相关通道现已成为新型止痛药研发存眷的规模。

Ardem Patapoutian是斯克里普斯研究所的传授兼霍华德·休斯医学研究所的研究员，他发明白PIEZOs压敏离子通道家属，它们存在于很多远缘物种中，具有深厚的进化渊源。

Patapoutian和他的同事们回收了来自一个神经母细胞瘤细胞系的细胞，该细胞可在尝试室的造就皿中发展。这些细胞通过发生电信号来响应轻触带来的压力变革。在我们的DNA中有2万多个基因，他们从中经心挑选出300多个大概编码压敏通道的基因，尔后在尝试室里造就逐一缺少这些基因的细胞。Patapoutian尝试室随后逐一对样本们举办测试，寻找缺失时会导致细胞失去压力感到本领的基因。最终，清单上的#72号候选基因确定具此成果。

很快，Patapoutian确认了PIEZOs为哺乳动物体内压力感到的必须基因。他的研究表白，PIEZOs可形成离子通道，它们直接认真皮肤内默克尔细胞和触觉终端，以及本体感觉器的压力感测。