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诺贝尔奖缘何垂青这些科学研究
http://www.100md.com 2020年10月9日 科普时报 2020.10.09
     □ 科文

    最近几天,2020年诺贝尔奖成为公众关注的焦点。尽管受疫情影响,今年的奖项公布以线上形式进行,但依然没有降低人们对诺奖的期待。从目前已经揭晓的诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖以及化学奖来看,奖项可谓实至名归。丙肝病毒的发现、黑洞研究、基因编辑技术,这些科学研究人们并不陌生,有的成果已经被广泛应用,极大地改善了人类的健康和生活。

    丙肝病毒发现者“捕获”生理学或医学奖

    人类的生存发展史也是一部与病毒的“斗争史”。肝炎就是人类健康长期面临的最严重挑战之一。所幸的是,经过几代科学家的探索,人类已摸清几种肝炎病毒的“全貌”,并开发出有效的预防和治疗手段。今年诺贝尔生理学或医学奖就授予了在发现丙型肝炎病毒方面作出卓越贡献的三位“病毒猎手”——哈维·阿尔特(Harvey J. Alter)、迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)。
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    血源性肝炎具有高发病率和高致死率,每年造成全球百万人以上死亡,还会引发肝硬化和肝癌,给患者带来更多难以忍受的长期病痛。

    早在20世纪40年代,科学家就发现了两种主要的病毒性肝炎。其中,甲型肝炎主要通过被污染的水或食物传播,病程较为急性,对病人长期影响相对较小;而另一种肝炎主要通过血液和体液传播,会导致慢性感染,最后发展为肝硬化和肝癌,是更严重的威胁。这种慢性肝炎还特别“狡猾”,会悄悄感染健康人,多年后才引发严重并发症。

    阿尔特和同事进一步研究发现,这种未知病原体还具有病毒的特征。他们因此定义这种慢性病毒性肝炎为“非甲型非乙型”肝炎。接下来,明确鉴定出这种新型肝炎病毒至关重要。科学家为此努力了10年,传统病毒“猎捕”方法均以失败告终,直至霍顿通过对感染者血清抗体的分析成功确认了新型病毒的存在。霍顿和同事发现,这是一种新型的核糖核酸(RNA)病毒,命名为丙型肝炎病毒。

    赖斯的贡献在于回答了另一个重要问题:仅病毒本身就能引发肝炎吗?为解答该问题,科学家需要研究病毒是否能够复制并引发疾病。赖斯和同事利用基因工程技术,制造了包含这一未知区域的丙肝病毒RNA变异体,并将其注射到黑猩猩肝脏中。随后,黑猩猩血液中检测出病毒,其病理变化也与人类慢性肝炎患者相似。至此,科学家们找到了丙肝病毒导致血源性肝炎的全部证据。
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    评奖委员会当天在新闻公报中说,得益于三位获奖者的发现,如今已可以通过高灵敏度血液检测来发现丙肝病毒,基本消除了许多地方的“输血后肝炎”,大大改善了全球健康状况。他们的发现还加速了抗丙肝病毒药物研发,并在人类历史上首次治愈了丙肝,为在全世界人口中根除这种慢性肝炎带来希望。

    “丙型肝炎是少数能够通过药物治愈的慢性病毒性传染病。”清华大学医学院教授张林琦说,对于一个慢性病毒感染,可以通过抗病毒药物治疗的方法,使其从感染者体内清除,达到根治和治愈的目的,是非常困难的。三位获奖者取得的成绩正是为此奠定了科学和技术的基础,是临床和基础研究有机整合的完美体现。

    黑洞研究终于“锁定”物理学奖

    今年诺贝尔物理奖的揭晓让人颇感意外。这是近四年来,第三次颁给天体物理学。

    2020年,三位科学家因发现了宇宙中最奇异的现象之一——黑洞而获得了诺贝尔物理学奖。英国物理学家罗杰·彭罗斯(Roger·Penrose)研究发现,相对论理论有力预测了黑洞的形成;德国科学家莱因哈德·根泽尔(Reinhard·Genzel)和美国安德里亚·盖兹(Andrea·Ghez)则发现,一个隐形且极重的物体,控制着我们银河系中心恒星的轨道,而超大质量黑洞则是目前唯一已知的解释。

    其实,在天文学家看来黑洞研究获诺奖却是众望所归,大家已经期待了几十年。“因为无论作为广义相对论的一个最主要预言,还是作为天体物理领域的最重要进展,黑洞研究确实应该获得诺奖了。”中国科学院高能物理研究所研究员张双南如是表示。

    爱因斯坦提出的广义相对论颠覆了传统的空间和时间概念。他的方程式预言了黑洞的存在:大质量的天体会使空间弯曲、时间减慢,一个超大质量的天体甚至能吞噬光线,从而形成一片“绝对黑暗”的空间,这就是黑洞。值得一提的是,爱因斯坦本人并不相信黑洞真的可以存在。

    (下转第2版), http://www.100md.com