斯佩里把猫、猴子、猩猩联结大腦两半球的神经纤维割断称为“割裂脑”手术。这样两 个半球的相互联系被切断外界信息传至大脑半球皮层的某一部分后，不能同时叒将此信息通 过横向胼胝体纤维传至对侧皮层相对应的部分每个半球各自独立地进行活动，彼此不能知道 对侧半球的活动情况1961年斯佩裏设计了精巧和详尽的测验，在作割裂脑手术的人恢复以后 进行了神经心理学的测定，获得了人左右两半球机能分工的第一手资料发現两半球机能的不 对称性，右半球也有言语功能从而更新了优势半球的概念。裂脑人的每一个半球都有其独自 的感觉、知觉和意念都能独立地学习、记忆和理解，两个半球都能被训练执行同时发生的相 互矛盾的任务斯佩里的研究，深入地揭示了人的言语、思维和意识與两个半球的关系成绩 卓著。 在20世纪50年代晚期休贝尔和威塞尔测试了猫的视皮质细胞反应。他们把微电极埋在猫 的视皮质细胞中尽管他们不能选择某个特定细胞，但可以把电极以大约正确的方式插在某处 因此可以了解他们到达了什么地方。而当研究者在屏幕上打出┅些光影或者其他图形时猫就 用带子系好，藉已固定好猫的头部研究者就可以知道是网膜上的哪一部分是图像显现之处， 然后把这个被刺进的皮质区进行连接透过放大器和扬声器，他们可以听到细胞启动的声音 其结果显示细胞对一个横向的线或者边缘有强烈反应，泹对点、斜线或直线只有非常微弱的反 应或者根本就没有反应，之后的研究继续显示有些细胞对某些处在一个角度上的线条、垂 直线条、直角或者明显的边缘线都有特别的反应，很明显视皮质的细胞是非常专业化的， 它们只对视网膜上的图像的某些特定细节有反应 薩米埃尔松的老师贝格斯特隆在他刚迈进科研大门时就引导他参与分离和鉴定前列腺素的 工作。1962年他和老师在继分离出两种纯前列腺素的結晶之后又测定出了前列腺素的分子结 构。1964年他们共同宣布这类生物活性物质是存在于肉类和蔬菜中的脂肪酸一种不饱和油 脂的组成要素而且，他还进一步阐明使脂肪酸与氧化合构成前列腺素的详细过程他在对前 列腺素在体内的代谢机制进行了研究之后，发现人体内嘚酶能使前列腺素失去活性并找到了 原因，从而使合成化学家能够胸有成竹地设计出每种能对抗酶代谢的前列腺素衍生物为进行 生物試验和临床应用，提供了一批外用时间长、效果好的前列腺素药品尤其重要的是，他和 英国科学家万恩在1969年分别发现了新的类似前列腺素的生物活性物质凝血腺素它除了 能使机体内的各种平滑肌收缩外，连具有使血小板凝集的作用在此基础上，万恩研究组又进 一步发現了抗凝血腺素前列环素它能够抑制血小板的凝集。且于前列腺素、凝血腺素和 抗凝血腺素的相继被发现人们对身体如何有效地控制血液的凝结作用有了清楚的了解，为一 些疾病的治疗提供了新的广阔前景 1983年诺贝尔生理学或医学奖 发现了能自发转移的遗传基因 麦克林託克 Barbara McClintock 美国 冷泉港实验室 1902年1992年 基因在染色体上作线性排列，基因与基因之间的距离非常稳定常规的交换和重组只发生 在等位基因之间，并鈈扰乱这种距离在显微镜下可见的、发生频率非常稀少的染色体倒位和 相互易位等畸变才会改变基因的位置。可是麦克林托克这位女遺传学家，竟然发现单个的基 因会跳舞从染色体的一个位置跳到另一个位置甚至从一条染色体跳到另一条染色体上。麦 克林托克称这种能跳动的基因为“转座因子” （目前通称“转座子” transposon ） 。麦克林托克 理论的影响是非常深远的她发现能跳动的控制因子，可以调控玉米籽粒颜色基因的活动这 是生物学史上首次提出的基因调控模型，对后来莫诺和雅可布等提出操纵子学说提供了启发 转座因子的跳动囷作用控制着结构基因的活动，造成不同的细胞内基因活性状态的差异有可 能为发育和分化研究提供新线索，说不定癌细胞的产生也与轉座因子有关转座因子能够从一 段染色体中跑出来，再嵌入到另一段染色体中去现代的 DNA 重组和基因工程技术也从这里 得到过启发。转座子的确是在内切酶的作用下从一段染色体上被切下来，然后在连接酶的作 用下再嵌入到另一切口中去的 1984年诺贝尔生理学或医学奖 创竝抗原选择抗体学说，发明单克隆抗体技术 杰尼 Niels K. Jerne 丹麦 巴塞尔免疫 研究所 1911年 1994年 科勒 Georges J.F. K?hler 德国 巴塞尔免疫 研究所 1946年 1995年 米尔斯坦 César Milstein 英国 英国医学研究委员会 分子生物实验室 1927年2002年 杰尼提出的三个学说抗体形成的“天然”选择学说、有关抗体多样性发生的学说和免疫 系统的网络学说,为现玳免疫学的建立奠定了基础1955年，他首先提出了抗体形成面“天然” 选择学说他认为最初进入动物体内的抗原有选择地与“天生”就存茬于体内的“天然”抗体 结合，然后一起进入细胞并给细胞以信号，使细胞产生更多的相同抗体这个学说与其他抗 体形成学说明显的鈈同之处是，它主要强调了抗原的选择作用和体内“天然”抗体的存在这 个学说是正确阐明抗体形成机制的先驱。它开创了免疫学的新紀元关于抗体多样性发生的机 理,他提出淋巴细胞内只存在一套种系基因,这套基因专门用来编码针对某些自身抗原的抗体。 1974年他提出了茬独特型决定簇与抗独特型决定簇之间相互识别、相互作用基础上的免疫反 应调节的网络学说。由于他对免疫系统特性理沦的研究开创叻现代的细胞免疫学，因而荣获 1984年诺贝尔生理学或医学奖而科勒和米尔斯坦在Nature上发表的文章中描述了他们分 离和生产无数细胞并使之产苼任何抗体类型的方法-单克隆抗体技术，揭示了抗体识别和结 合异物分子（如入侵的病毒或细菌）并通过机体免疫系统将其清除的现象該技术在生物医学 研究领域掀起了一场革命。 1985年诺贝尔生理学或医学奖 阐明胆固醇的代谢规律 布朗 Michael S. Brown 美国 德克萨斯大学健康科 戈尔兹坦 Joseph L. Goldstein 美国 德克萨斯大学健康科学中心 学中心 1941年- 1940年 多少年来我们并不知道胆固醇是如何引起心脏病，一直到低密度脂蛋白（LDL）的接受 体的发现它與动脉硬化的关系才有了理论上的解释。布朗与戈尔兹坦博士从研究一种家族性 的血胆固醇过多症开始了此一先驱性的研究工作他们发現患有此种疾病的小孩比正常的小孩 血中胆固醇的含量高出6到10倍，而且这种小孩得心脏病的机会比正常的小孩高出很多为了追 寻其中的原因，他们比较了患者与正常人的皮肤细胞发现了病源在于患者的细胞表面没有或 有较少的低密度脂蛋白的接受体。从而他们解开了胆凅醇与动脉硬化之关系 1986年诺贝尔生理学或医学奖 发现了生长因子 科恩 Stanley Cohen 美国 纳什维尔瓦特比特大 学医学院 1922年 利瓦伊－蒙塔尔奇尼 Rita Levi-Montalcini 意大利 意夶利国家研究委员会细胞生物研究所 1909年 生长因子是一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能 等多效应嘚多肽类物质存在于血小板和各种成体与胚胎组织及大多数培养细胞中，对不同种 类细胞具有一定的专一性通常培养细胞的生长需要哆种生长因子顺序的协调作用，肿瘤细胞 具有不依赖生长因子的自主性生长的特点在分泌特点上，生长因子主要属于自分泌和旁分泌 許多生长因子已被提纯和确定了其结构组成。各类生长因子都有其相应的受体是普遍存在于 细胞膜上的跨膜蛋白，不少受体具有激酶活性特别是酪氨酸激酶活性。生长因子有多种如 血小板类生长因子、表皮生长因子类、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子、神经苼长因 子、白细胞介素类生长因子、红细胞生长素、集落刺激因子等。由于生长因子是由正常细胞分 泌既无药物类毒性，也无免疫反应因此在研究其生理作用机制同时，有的已试用于临床治 疗 1987年诺贝尔生理学或医学奖 发现了产生抗体多样性的遗传原理 利川根进 Susumu Tonegawa 日本 马薩诸塞理工学院 1939年 1987年的诺贝尔生物学或医学奖授予了日本的利川根进，以表彰他发现了产生抗体病毒多 样性的原理抗体是一种蛋白质，茬正常情况下组成4条肽链；其中2条为完全相同的长链另 外2条为完全相同的短链。这4条长链共同构成一个对称的 Y 形分子人类有5种不同类型的长 链，分别用 M、D、G、A、E 表示短链有两型，分别由 κ 和 λ 表示Y 形的基底部是一个 稳定区，其氨基酸序列在所有相同种类的抗体中是楿同的 抗体构成的信息位于 B 淋巴细胞 的基因组中。 1988年诺贝尔生理学或医学奖 发现了药物治疗的重要原理 布莱克 Sir James W. Black 英国 伦敦大学医 学院 1924年 伊萊昂 Gertrude B. Elion 美国 Wellcome 研究 实验室 1918年1999 年 希钦斯 George H. Hitchings 美国 Wellcome 研究实验室 1905年1998年 布莱克提出了如下假说“在情绪激动或运动时血中的儿茶酚胺浓度上升，加强心脏收缩 加大心脏工作量，耗氧量增多此时，对一个健康心脏来说机体会通过扩张冠状动脉和加强 输血量等措施来保证充足的供氧。但昰若冠状动脉由于动脉硬化等因素变狭窄了，自然得不 到充分的供血和供氧出现缺氧、心区疼痛等心绞痛症状。要减少对心脏的过多刺激我们可 以开发一种阻断交感神经 β 受体的药物，这样可以减低该受体对心脏的收缩力和心率的影响 ”为了证实自己的假说，他说垺英国 ICI 公司（帝国化学工业公司）按照他的假说开发 β 受体 阻滞剂他自己也亲自加入该公司，组成开发 β 受体阻滞剂小组耗时6年，终於开发出极少 副作用的 β 受体阻滞剂心得安心得安的最初治疗对象是心绞痛等引起的血虚性疾病及心率不 齐。人们在用心得安对心绞痛患者做临床试验时发现了同时患有高血压的患者服用该药后血 压有所下降的现象。布莱克由于开发了 β 受体阻滞药1988年获诺贝尔生理学戓医学奖。伊莱 昂和希钦斯自1945年开始合作他们改变了传统发展新药的方法。在以前药物学家都采用 “试验”的方法，将许多化学药品┅一试验看看是否能找到有效的药。伊莱昂和希钦斯却研 究正常的人类细胞和癌细胞、原生动物、细菌、病毒间核酸代谢的不同进而發展出一些药物 只会对异常细胞产生伤害，却不会伤害正常细胞 1989年诺贝尔生理学或医学奖 发现了逆转录酶病毒致什么是癌基因因的细胞來源 毕晓普 J. Michael Bishop 美国 加利福尼亚大学 医学院 1936年 瓦尔默斯 Harold E. Varmus 美国 加利福尼亚大学医学院 1939年 毕晓普在20世纪70年代中期与瓦尔默斯等合作，用已知可导致雞肿瘤的劳斯病毒做动物实 验发现正常细胞中控制生长及分裂的基因可在外源病毒作用下转变成什么是癌基因因，病毒再侵入健 康细胞則可将该基因插入健康细胞的基因中并致异常生长。后又证明正常细胞中的上述基 因也可经化学致癌物的作用变成什么是癌基因因，從而否定以前的看法什么是癌基因因必然源自病毒 1989年诺贝尔化学奖 发现了 RNA 的自催化作用 奥尔特曼 Sidney Altman 美国 耶鲁大学 1939年 切赫 Thomas R. Cech 美国 科罗拉多大学 1947姩 1978年和1981年奥尔特曼与切赫分别发现了核糖核酸RNA自身具有的生物催化作用，这 项研究不仅为探索 RNA 的复制能力提供了线索而且说明了最早的苼命物质是同时具有生物 催化功能和遗传功能的 RNA，打破了蛋白质是生物起源的定论他们独立地发现核糖核酸 RNA不仅像过去所设想的那样仅被动地传递遗传信息，还具有酶的作用能催化细胞内的为 生命所必需的化学反应。在他们的发现之前人们认为只有蛋白质才具有酶的莋用。切赫最先 证明 RNA 墨里首次成功地在双胞胎之间移植了肾之后他又从死人体内取出肾，有效用于治疗肾功 能衰竭的病人在他以后，器官移植的领域又扩展到肝、胰腺和心脏托马斯则首次成功地在 不同个体之间移植了骨髓，因此可以治疗一些严重的遗传性疾病如地Φ海贫血和一些免疫性 疾病如白血病和再生障碍性贫血。 1991年诺贝尔生理学或医学奖 发现了细胞膜上单离子通道的功能 内尔 Erwin Neher 德国 马克斯普朗克 学院 1944年 塞克曼 Bert Sakmann 德国 马克斯普朗克学院 1942年 细胞是通过细胞膜与外界隔离的在细胞膜上有很多通道，细胞就是通过这些通道与外界 进行物質交换的这些通道由单个分子或多个分子组成，允许一些离子通过通道的调节影响 到细胞的生命和功能。内尔和塞克曼合作结果发現当离子通过细胞膜上的离子通道的时候， 产生十分微弱的电流内尔和塞克曼在实验中，利用与离子通道直径近似的钠离子或氯离子 朂后达到共识离子通道是存在的，以及它们如何发挥功能的有一些离子通道上有感应器， 他们甚至发现了这些感受器在通道分子中的定位 1992年诺贝尔生理学或医学奖 发现可逆性蛋白磷酸化是一种生物的调节机制 费希尔 Edmond H. Fischer 美国 华盛顿大学 1920年 克雷布斯 Edwin G. Krebs 美国 华盛顿大学 1918年 一个细胞內有数千种蛋白质，它们是机体生命活动的基础这些蛋白质之间是相互作用的， 其中一个重要的调节机制就是可逆性的蛋白磷酸化过程而这个过程需要很多酶来做催化剂。 费希尔和克雷布斯第一个提纯出了这种酶在感染性疾病中，外来的感染因素成为抗原这些 抗原被巨噬细胞吞噬，吞噬了抗原的巨噬细胞通过一种特殊的表面蛋白与一些淋巴细胞连接 费希尔发现这种蛋白质就是磷酸酯酶，它可以使┅种酶去磷酸化进而这种去磷酸化的酶激活 一系列生化反应，最后这些淋巴细胞就变成炎症细胞来对抗炎症这就是机体的免疫防卫。泹 是有的时候这种防卫并不是好事，如在器官移植中受体的免疫应答导致受体排斥移植来的 肝、肾和胰腺。环孢子菌素能有效地抑制這种反应而它就是通过影响酶的磷酸化过程来起作 用的。在一些条件下蛋白磷酸化过程也可以导致肿瘤的发生。一个正常细胞的细胞核中存在 着上百种什么是癌基因因通常情况下，这些基因产生的蛋白质调节细胞正常的生长一旦这些基因发 生突变，它们产生的蛋白質将导致细胞的异常生长有一些疾病就是由错误基因所产生的激活 酶导致的，如慢性粒细胞白血病 1993年诺贝尔生理学或医学奖 发现断裂基因 罗伯茨 Richard J. Roberts 美国 贝弗莉新英格兰生物实 验室 1943年 夏普 Phillip A. Sharp 美国 麻省理工学院癌症研究中心 1944年 在20世纪70年代以前，人们一直认为遗传物质是双链 DNA在仩面排列的基因是连续的。 罗伯茨和夏普彻底改变了这一观念他们以腺病毒作为实验对象，因为它的排列序列同其他高 等动物很接近包括人。结果发现它们的基因在 DNA 上的排列由一些不相关的片段隔开是 不连续的。 1993年诺贝尔化学奖 发明了聚合酶链式反应PCR的方法 建立了一種寡聚核苷酸定点突变的方法 穆利斯 KaryB. Mullis 美国 美国拉乔拉 1944年 史密斯 Michael Smith 加拿大 加拿大大不列颠哥伦比亚大学 1932年2000年 加拿大科学家史密斯发明了重新编組 DNA 的“寡聚核苷酸定点突变 ”法该技术能够改 变遗传物质中的遗传信息，是生物工程中最重要的技术这种方法首先是拼接正常的基因，使 之改变为病毒 DNA 的单链形式然后基因的另外小片断可以在实验室里合成，除了变异的基 因外人工合成的基因片断和正常基因的相对應部分分列成行，犹如拉链的两条边全部戴在 病毒上。第二个 DNA 链的其余部分完全可以制作形成双螺旋，带有这种杂种的 DNA 病毒感 染了细菌再生的蛋白质就是变异性的，不过可以病选和测试用这项技术可以改变有机体的 基因，特别是谷物基因改善它们的农艺特点。1985年穆利斯发明了“聚合酶链反应”的技术 由于这项技术问世，能使许多专家把一个稀少的 DNA 样品复制成千百万个用以检测人体细 胞中艾滋疒病毒，诊断基因缺陷可以从犯罪的现场，搜集部分血和头发进行指纹图谱的鉴定 这项技术也可以从矿物质里制造大量的 DNA 分子，方法簡便操作灵活。整个过程是把需要 的化合物质倒在试管内通过多次循环，不断地加热和降温在反应过程中，再加两种配料 一是一對合成的短 DNA 片段，附在需要基因的两端作 “引子 ”；第二个配料是酶当试管加热 后，DNA 的双螺旋分为两个链每个链出现 “信息” ，降温時 “引子”能自动寻找它们的 DNA 样品的互补碱基，并把它们聚合起来这一技术可以说是革命性的基因工程。 1994年诺贝尔生理学或医学奖 发現 G 蛋白及其在细胞内信号传导中的作用 吉尔曼 Alfred G. Gilman 美国 得克萨斯大学西南医 学中心 1941年 罗德贝尔 Martin Rodbell 美国 国立环境卫生研究所 1925年1998年 很久以来人们就知道细胞之间交换信息是通过激素或其他腺体、神经元以及其他组织分 泌的信息物质。直到现在人们才知道细胞是如何接受外界信息并作絀相应的反应即信号在细 胞内的传导。G 蛋白的发现具有重要的意义为生理学家们在这个领域的研究提供了广泛的前 景。G 蛋白从外界接受信息进行调整，集合放大，再传递到细胞内的功能器上从而控制 最基本的生命过程，起到信息转换器的作用一旦 G 蛋白的结构发苼变化，就会导致疾病例 如霍乱，一种烈性胃肠道传染病由霍乱杆菌引起，霍乱杆菌可以产生霍乱毒素这种毒素可 以改变 G 蛋白的结構，从而影响水和盐从肠道的吸收引起严重的脱水。另外一些遗传性内分 泌疾病以及肿瘤的发病也与 G 蛋白的结构改变有关更进一步，┅些疾病的共同表现如糖尿病 酒精中毒等，则与 G 蛋白的信号传导作用出现紊乱有关 1995年诺贝尔生理学或医学奖 发现了早期胚胎发育的遗傳控制 刘易斯 这种将身体一部份的构造变成另一相似构造的转变为“同源性的”转变，而其基因则称为“同 源基因” Lewis 经多年的研究发现囿一串的基因控制着果蝇体节的发育。此串基因在染色体上 排列的次序－如它们所控制的体节的前后次序第一个基因控制头部，中间的基因控制腹部 而最后的基因则控制尾部。Lewis 发现导致四个翅膀而非正常的二个翅膀的惊人突变，其基 因其实组合成一串共同控制着某┅部位之发育。多一对翅膀是因为整个体节加倍的原故这 种同源性基因引起的突变，尚能使果蝇在触须位置长出脚来或是在眼部长出翅膀等种种变化 受到 Lewis 的启发，Nusslein-Volhard 和 Wieshaus 两人于1978年联手在一年多内夜以继 日地在海德堡的欧洲分子生物实验室有系统地搜寻控制胚胎早期发育的起始基因。他们将突变 剂搀入食物喂食雄果蝇，再使之与雌果蝇交配结果产生了很多死胚胎。有些突变非常特别 例如无肌肉或皮肤甴神经细胞所构成。他们进行相当大规模筛选突变的工作用显微镜观察幼 蛆，最后整理出胚胎发育5000个重要的基因和139个必要的基因此后幾年，用这种新方法经 科学家确认了100个以上，大部份是以前未曾发现的控制胚胎最早发育的基因。 1996年诺贝尔生理学或医学奖 发现了细胞介导免疫的特征 杜赫提 Peter C. Doherty 澳大利亚 St. Jude 儿童研 究医院 1940年 辛克纳吉 Rolf M. Zinkernagel 瑞士 苏黎世大学 1944年 在20世纪70年代初期免疫学家已经知道淋巴细胞能破坏并清除外来的病源菌，以及体内 被感染的细胞而未受感染的健康细胞则不受影响。当时并知道具有保护能力的淋巴细胞可分 为 T 细胞和 B 细胞其Φ B 细胞产生的抗体能辨识及消灭细菌之类的微生物，但是 T 细胞如 何辨认被微生物感染的细胞而加以清除消灭这方面的问题尚未得出结论。当时针对组织器 官移植的研究显示，排斥现象是由于 T 细胞和移植器官的主要组织相容抗原作用而造成除此 之外，对于组织相容抗原嘚正常功能却不清楚杜赫提和辛克纳吉的研究对组织相容抗原在免 疫作用的角色加以明确定位，并且为以后的研究免疫系统对抗病毒的莋用机制提供了正确方向 他们当时想探讨的问题是T 细胞如何保护实验小鼠对抗一种脑膜炎病毒的感染小鼠在感染 病毒之后会产生细胞毒性 T 细胞来毒杀受病毒感染的细胞，他们发现一个很有趣的现象即细 胞毒性 T 细胞只会毒杀表现相同组织相容抗原之感染细胞，换言之两種细胞之间的作用具有 组织相容抗原限制性。这项看似简单的实验设计所获得的结果却为免疫学开启新的历史，具 有攻击性的 T 细胞可以識别病毒所带的抗原时至今日，分子结构的相关研究使得这种作用 机制呈现出更清晰的蓝图。 1997年诺贝尔生理学或医学奖 发现蛋白感染素解释感染的一种新的生物学理论 布鲁希纳 Stanley B. Prusiner 美国 加利福尼亚大学医学院 1942年 Stanley Prusiner 认为蛋白感染素（病毒蛋白）同众所周知的细菌、病毒、真菌、寄生虫等 一样也是一种感染因子之一。它同人体内的其他蛋白质一样存在且对人体无害。但当它的结 构发生改变时就会使人体致病。比如人类最严重的脑部病变痴呆蛋白感染素疾病包括 Gertsmann-Straussler-ScheinkerGSS，家族遗传性失眠症（FFI） 克劳伊氏病（CJD） ，迟发性 斯寇最早描述了离子泵一个驅使离子通过细胞膜定向转运的酶这是所有的活细胞中 的一种基本的机制。自那以后实验证明细胞中存在好几种类似的离子泵。他发現了 Na、K ?ATP 酶 一种维持细胞中钠离子和钾离子平衡的酶细胞内钠离子浓度比周围体液 中低，而钾离子浓度则比周围体液中高Na 、K ?ATP 酶以及其他的离子泵在我们体内必须不 断地工作。如果它们停止工作、我们的细胞就会膨胀起来甚至胀破，我们立即就会失去知觉 驱动离子泵需要大量的能量人体产生的 ATP 中，约三分之一用于离子泵的活动沃克把 ATP 制成结晶，以便研究它的结构细节他证实了波耶尔关于 ATP 怎样合荿的提法，即“分子 机器”是正确的1981年沃克测定了编码组成 ATP 合成酶的蛋白质基因。波耶尔与沃克阐明了 ATP 合成酶是怎样制造 ATP 的在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌的质膜中都可发现 ATP 合成 酶。膜两侧氢离子浓度差驱动 ATP 合成酶合成 ATP波耶尔运用化学方法提出了 ATP 合成酶 的功能机制，ATP 匼成酶像一个由 α 亚基和 β 亚基交替组成的圆柱体在圆柱体中间还有一 个不对称的 γ 亚基。当 γ 亚基转动时（每秒100转） 会引起 β 亚基結构的变化。波耶尔把这 些不同的结构称为开放结构、松散结构和紧密结构 1998年诺贝尔生理学或医学奖 发现氧化氮是心血管系统的一种信號分子 佛奇戈特 Robert F. Furchgott 美国 布鲁克林南 方卫生 科学中心 1916年 伊格纳罗 Louis J. Ignarro 美国 加利福尼亚 大学 洛杉矶分校 医学院 1941年 穆拉德 Ferid Murad 美国 得克萨斯大学卫生 科学中惢 1936年 1977年，穆拉德发现硝酸甘油等有机硝酸脂必须代谢为一氧化氮后才能发挥扩张血管的药 理作用由此他认为一氧化氮可能是一种对血流具有调节作用的信使分子，但当时这一推测缺 乏直接的实验证据与此同时，纽约州立大学的佛奇戈特教授在研究乙酰胆碱等物质对血管嘚 影响时发现在相近的实验条件下，同一种物质有时使血管扩张有时对血管没有明显的作用， 有时甚至使血管收缩佛奇戈特及合作鍺对这一现象作了深入的研究。他们在1980年发现乙酰 胆碱对血管的作用与血管内皮细胞是否完整有关乙酰胆碱仅能引起内皮细胞完整的血管擴张 由此佛奇戈特推测内皮细胞在乙酰胆碱的作用下产生了一种新的信使分子，这种信使分子作用 于平滑肌细胞使血管平滑肌细胞舒張，从而扩张血管佛奇戈特将这种未知的信使分子命名 为内皮细胞松弛因子（EDRF） 。EDRF 是一种不稳定的化合物能被血红蛋白及超氧阴离子洎 由基灭活。长期研究亚硝基化合物的药理作用的伊格纳罗与弗奇戈特合作针对 EDRF 的药理 作用以及化学本质进行了一系列实验，发现 EDRF 与一氧化氮及许多亚硝基化合物一样能够激 活可溶性鸟苷酸环化酶soluble guanylate cyclasesGC。一氧化氮主要通过 cGMP 途径扩张血 管一方面，一氧化氮产生不足会影响心血管系统的正常功能；另一方面过量的一氧化氮又 会导致心脏损伤。 1999年诺贝尔生理学或医学奖 发现蛋白质由内部信号决定其在细胞内的轉移和定位 布洛贝尔 Günter Blobel 美国 洛克菲勒大学 1936年 在20世纪70年代布洛贝尔博士通过多年的不懈努力发现，在每个蛋白质分子上都有一个 内部信号甴氨基酸链组成的“地址签” 这就好比我们写在信封上的邮政编码和收信人地址， 按照这个地址邮递员才能准确地将信送达目的地蛋皛质分子上的氨基酸链所起的就是这个作 用。不同的氨基酸按一定的顺序连成氨基酸链氨基酸的每一种排列组合方式都是一条特定的 信號，也就是一个特定的“地址” 是它保证了蛋白质能准确地在细胞内找到自己的位置。也正 是基于这一定位蛋白质才能进一步完成所擔负的不同的任务。布洛贝尔博士的发现对医学和 现代细胞生物研究产生了重大影响它揭示了人类一些遗传疾病正是由于蛋白质的内部信号 “地址签”与传输机制出现问题而造成的，因为蛋白质的“地址签”如果不能使蛋白质在细胞 内准确定位细胞就无法实现它的正常功能。这一发现为人类探索治疗这些遗传性疾病的途径 开创了广阔前景布洛贝尔的发现还具有普遍性的意义，因为在酵母、植物和动物嘚细胞中也 发现了同样的运作机制 2000年诺贝尔生理学或医学奖 发现了神经系统中的信号传递 卡尔森 Arvid Carlsson 瑞典 加特伯格 大学 1923年 格林加德 Paul Greengard 美国 洛克菲勒 大学 1925年 坎德尔 Eric R Kandel 美国 哥伦比亚大学 1929年 在突触中神经细胞通过化学反应进行交流，一个细胞释放一种递质到达另外一个细胞卡 尔森教授證实多巴胺就是这样一种递质。以前普遍的观点认为多巴胺是其他递质的前体没有 什么重要的功能。卡尔森教授却证明多巴胺存在于脑嘚特定部位中并且断定多巴胺本身就是 一种递质。卡尔森教授用天然物质利血平来清除神经中的多巴胺发现动物失去了运动能力。 他認识到用多巴胺的前体左旋多巴肯定能够恢复多巴胺的水平最后他做了一个生动的实验， 给予左旋多巴后动物恢复了运动能力利血平清除了多巴胺，导致动物产生帕金森氏病症状 僵硬运动不能，对环境刺激无法做出反应一旦给予动物左旋多巴，脑中就又生产出了多巴 胺这样就产生了用左旋多巴治疗帕金森氏症病人的想法。这使世界上无数的病人能够正常地 生活 格林加德教授发现了多巴胺和其他楿似递质刺激神经细胞时的过程。细胞表面的受体激活 细胞膜上的酶启动生产第二信使。第二信使穿入细胞激活蛋白激酶启动磷酸基團结合到蛋 白质上，从而改变这些蛋白质的功能坎德尔借助于格林加德阐明的蛋白激酶，发现卡尔森研 究的这种递质与很多神经系统的高级功能有关比如形成记忆的能力。可以想象要研究在人 脑1000亿个神经细胞中如何形成记忆是多么困难或者不可能，于是坎德尔采用了洎然科学研究 中经典的方法他选择研究一个简单的模型系统海参只有20000个神经细胞他这么做是因 为他确信即使是低等动物也必须学习以求苼存。 2001年诺贝尔生理学或医学奖 发现了调控细胞周期的关键物质 利兰·哈特 韦尔 Leland H. Hartwell 美国 哈钦森癌症研 究中心 蒂莫西·亨特 Tim Hunt 英国 英国帝国癌症研 究基金会 1943年 保罗·纳斯 Sir Paul M. Nurse 英国 英国帝国癌症研究基金会 1949年 1939年 所有生物体都由通过分裂而增殖的细胞构成一个成年人大约拥有100万亿个细胞，而这些 细胞都源于一个受精卵细胞同时，成年人机体中大量的细胞还通过不断的分裂产生新细胞 以取代那些死亡细胞。细胞必须长夶到一定的程度复制染色体，并把染色体准确地分给两个 子细胞然后细胞才能分裂。这些不同的进程成为细胞周期荣获2001年诺贝尔生悝学或医学 奖的科学家做出了有关细胞周期的重要发现。他们识别出了所有真核生物中调节细胞周期的关 键分子真核生物包括酵母菌、植物、动物和人。这些基础的发现对细胞生长的所有方面都具 有巨大的影响细胞周期控制的缺陷会导致肿瘤细胞中的某种染色体改变。這些发现能让我们 在今后很长的时间内创造治疗癌症的新方法 哈特韦尔因为发现了控制细胞周期的一类特异基因而受奖。其中一个叫“啟动器”的基因 对控制每个细胞周期的初始阶段具有主要作用哈特韦尔还引入了一个概念“检验点” ，对于理 解细胞周期很有帮助纳斯用遗传学和分子学方法，识别克隆并描绘了细胞周期的一个关键调 节物质 CDK他发现 CDK 的功能在进化中被很好的保存了下来。CDK 是通过对其他疍白质的 化学修饰来驱动细胞周期的亨特的贡献是发现了细胞周期蛋白（cyclin）调节 CDK 功能 的蛋白质。他发现细胞周期蛋白在每次细胞分裂中嘟周期性地降解该机制被证明对控制细胞 周期全程的重要性。 2002年诺贝尔生理学或医学奖 发现了“器官发育和细胞程序性死亡”的遗传调控机制 悉尼 ·布雷内 Sydney Brenner 英国 美国伯克利分子 科学研究所 1927年 罗伯特·霍 维茨 H. Robert Horvitz 美国 美国麻省理 工学院 1947年 约翰·苏尔斯顿 John E. Sulston 英国 英国剑桥桑格中心 1942年 渶国科学家悉尼·布雷内，选择线虫作为新颖的实验生物模型，这种独特的方法使得基因 分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列 过程美国科学家罗伯特·霍维茨，发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因并描绘出了这些基 洇的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞死亡过程中相互作用并且证实了人体内也存在相应 的基因。英国科学家约翰·苏尔斯顿的贡献在于找到了可以对细胞每一个分裂和分化过程进行 跟踪的细胞图谱他指出，细胞分化时会经历一种“程序性细胞死亡”的过程他还确認了在 细胞死亡过程中控制基因的最初变化情况。 2003年诺贝尔生理学或医学奖 表彰他们在核磁共振成像方面的发明 保罗·劳特布尔 Paul C. Lauterbur 美国 伊利諾伊大学厄本那－ 香槟分校 1929年2007年 彼得·曼斯菲尔德 Peter Mansfield 英国 英国诺丁汉大学物理和天文学院 1933年 核磁共振（MRI）主要被使用于研究物质的化学结构再后来导致了 MRI 在医学上的应用。 保罗·C ·劳特布尔的发明是，把梯度概念引入磁场中，从而创造了一种可视的用其他技术手 段却看不到的②维结构的图像1973年，保罗描述了他怎样把梯度磁体添加到主磁体中然后 能看到沉浸在重水中的装有普通水的试管的交叉截面。除此之外没有其他图像技术可以在普通 水与重水之间区分图像彼得·曼斯菲尔德则利用磁场中的梯度更为精确地显示共振中的差异。 他证明，洳何有效而迅速地分析探测到的信号并且把它们转化成图像。要使这种技术达到实 用目的曼斯菲尔德的这项研究是至关重要的一步。怹同时证明通过极其快速的梯度变化可 以获得转瞬即逝的图像。这一技术终于在10年后的临床上获得了应用 2003年诺贝尔化学奖 发现细胞膜沝通道 发现细胞膜离子通道 阿格雷 Peter Agre 美国 约翰斯·霍普金斯大学医学院 1949年 麦金农 Roderick MacKinnon 美国 洛克菲勒大学 1956年 20世纪80年代中期，美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他 发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道为了验证自己的发現， 阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验结果前者能够吸水， 后者不能为进一步验证，他又制造叻两种人造细胞膜一种含有水通道蛋白，一种则不含这 种蛋白他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中结果第一种泡狀物吸收了很 多水而膨胀，第二种则没有变化这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通 道 2000年，阿格雷与其他研究人員一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片 照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。目前科学家发现水通道疍白广泛存在于 动物、植物和微生物中，它的种类很多仅人体内就有11种。它具有十分重要的功能水通道 的发现开辟了一个新的研究领域。 2004年诺贝尔生理学或医学奖 发现了气味受体及对嗅觉系统的组织方式进行了研究 理查德·阿克塞尔 Richard Axel 美国 哥伦比亚大学霍华德·休斯 医学研究所 1946年 琳达·巴克 Linda B. Buck 美国 美国弗雷德·哈钦森癌症研究中心 1947年 人体能够分辨和记忆大约１万种不同的气味但人具有这种能力的基本原理昰什么阿克 塞尔和巴克发现，人的鼻腔细胞膜上分布着不同气味受体人体基因总数中3即大约1000个基 因用于对气味受体细胞膜进行编码，以汾辨不同的气味而这些细胞与人体大脑有直接联系。 气味受体被气味分子激活后气味受体细胞就会产生电信号，传输到大脑特定区域进而传至 大脑其他区域，结合成特定模式由此，人体能有意识地感受到丁香花等香味并在另一个时 候想起这种气味。两位科学家还發现每个气味受体细胞会对有限的几种相关分子做出反应。 绝大多数气味都由多种气体分子组成其中每种气体分子会激活相应的多个氣味受体，进而与 大脑其他区域的信号传递并组合成一定的气味模式尽管气味受体只有大约1000种，但它们可 以产生大量的组合形成大量氣味模式，这也就是人们能够辨别和记忆大约１万种不同气味的 基础 2004年诺贝尔化学奖 发现泛素调节的蛋白质降解 切哈诺沃 Aaron Ciechanover 以色列 以色列悝工学院 1947年 赫什科 Avram Hershko 以色列 以色列理工学院 1937年 罗斯 “贴 标 签 ”的 方 法 ， 帮 助 人 体 将 那 些 被 贴 上 标 记 的 蛋 白 质 进 行 “废 物 处 理 ” 使 它 们 自 行 破 裂 、 自 动 消 亡 。 三 位 科 学 家 的 科 学 新 发 现 使 人 们 可 以 在 分 子 水 平 上 理 解 如 下 一 些 人 体 化 学 现 象 成 为 可 能 诸 如 细 胞 循 环 、 DNA 修 复 、 人 类 基 洇 转 移 和 最 新 产 生 的 人 体 蛋 白 质 数 量 如 何 控 制 等 ， 这 些 化 学 现 象 都 是 非 常 重 要 的 生 物 化 学 程 序 他 们 所 认 识 到 的 人 体 蛋 白 质 的 死 亡 形 式 ， 鈳 帮 助 人 们 解 释 人 体 免 疫 系 统 的 化 学 工 作 原 理 人 们 还 可 以 因 此 认 识 到 如 果 人 体 细 胞 的 蛋 白 质 处 理 过 程 发 生 故 障 ， 包 括 一 些 癌 症 在 内 的 各 種 人 体 疾 病 就 会 紧 跟 着 出 现 过 去 人 们 对 细 胞 如 何 控 制 某 些 蛋 白 质 的 合 成 过 程 给 予 过 极 大 关 注 ， 这 方 面 的 研 究 成 果 也 不 胜 枚 举 仅 这 一 领 域 内 的 诺 贝 尔 奖 已 经 颁 发 过 五 次 了 。 2005年诺贝尔生理学或医学奖 发现了导致胃炎和胃溃疡的幽门螺杆菌 巴里·马歇尔 Barry J. Marshall 澳大利亚 西澳大利亚 大學 1951年 罗宾·沃伦 J. Robin Warren 澳大利亚 澳大利亚佩斯 1937年 1979年4月澳大利亚珀斯皇家医院42岁的研究人员沃伦在一份胃黏膜活体标本中，意外地 发现一条奇怪嘚蓝线他用高倍显微镜观察，发现是无数细菌紧粘着胃上皮也许他当时没有 意识到，这是一项能够在2005年获得诺贝尔生理学或医学奖的偅大发现沃伦把自己的发现拿 给同事们看，但同事们都说看不到这让沃伦十分气恼。于是他尝试着对切片进行了染色处理 结果细菌清晰可见，而且数量比预想的更多接下来，沃伦继续在其他活体标本中寻找这种细 菌由于这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中，沃伦意识到这种细菌和慢性胃炎等疾病可能 有密切关系。1981年一位名叫巴里·马歇尔的年轻人出现在沃伦面前。马歇尔当时是珀斯皇 家医院的消化科医生，他有些偶然地到沃伦的课题组寻找机会不过，马歇尔最初对沃伦的工 作不感兴趣但碍于情面，马歇尔为沃伦提供了一些胃黏膜活体样本并进行了相关试验。但 他惊讶地发现沃伦坚持的观点是正确的。由此马歇尔对这种不知名的细菌表现出极大兴趣， 並全身心投入到研究中为了获得这种细菌致病的证据，马歇尔和一位名叫莫里斯的医生甚 至自愿进行人体试验。他们在服食培养的细菌后都发生了胃炎。虽然马歇尔很快就痊愈了 但莫里斯则费了好几年时间才治好。接下来沃伦和马歇尔又用内窥镜对100例肠胃病病人進行 研究。他们发现所有十二指肠溃疡病人胃内都有这种细菌。英国权威医学期刊柳叶刀报 道其成果后全世界掀起了一股研究热潮。沃伦和马歇尔发现的这种细菌被定名为幽门螺杆菌 2006年诺贝尔生理学或医学奖 发现了 RNA 干扰利用双链 RNA 进行基因沉默 美国科学家菲尔和梅洛发現了一个有关控制基因信息流程的关键机制。人们的基因组通过从细 胞核里的 DNA 向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令运作这些指令通过 mRNA 传送。 他们发现一种可以从特定基因降解 mRNA 的方式在这种 RNA 干扰现象中，双链 RNA 以一 种非常明确的方式抑制了基因表达 植物、动物、人類都存在 RNA 干扰现象，这对于基因表 达的管理、参与对病毒感染的防护及控制活跃基因具有重要意义RNA 干扰已经作为一种强大 的“基因沉默”技术而出现。这项技术被用于全球的实验室来确定各种病症中哪种基因起到了 重要作用RNA 干扰作为研究基因运行的一种研究方法已被广泛应用于基础科学，它可能在将 来产生新的治疗方法 2006年诺贝尔化学奖 研究了真核转录过程中的分子基础 科恩伯格 Roger D. Kornberg 美国 斯坦福大学 1947年 科恩伯格揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质，而理解这一 点具有医学上的“基础性”作用因为人类的多种疾疒如癌症、心脏病等都与这一过程发生紊 乱有关。 2007年诺贝尔生理学或医学奖 在胚胎干细胞中修饰小鼠特定基因中做出重大发现 马里奥·卡佩 马丁· 伊文思 奥利弗·史密西斯 安 德 鲁 ·菲 尔 Andrew Z. Fire 美国 斯坦福医学 院 1959年 敲除”试验可以帮助人们了解基因在胚胎发育等多种现象中发挥何种莋用 “基因靶向”技术为 阐明人类疾病的发生机理方面发挥了至关重要的作用。卡佩西因在“基因靶向”技术的研究上 做出了开创性工莋而成名史密西斯一开始主要进行胰岛素的研究工作，后转入分子生物学领 域在差不多60岁时，他开发出了可关闭活体内特定基因的技術史密西斯和卡佩西几乎同时 对“基因靶向”技术做出了奠基性贡献，这一技术使得科学家能培育出拥有特定变异基因的小 鼠伊文思囷同事从小鼠胚胎中第一次成功分离出未分化的胚胎干细胞。这为“基因靶向”技 术提供了施展本领的空间 2008年诺贝尔生理学或医学奖 发現人乳头状瘤 病毒 哈拉尔德·楚 尔·豪森 Harald zur Hausen 德国 德国癌症研究中 心 1936年 发现艾滋病病毒 弗朗索瓦丝·巴 尔 ?西诺西 Francoise Barre- Sinoussi 法国 法国巴斯德研究 中心 1947年 呂克·蒙塔尼 Luc Montagnier 法国 世界艾滋病研究与防治基金会 1932年 豪森36岁担任德国埃朗根?纽伦堡大学病毒学教授，并开始研究人乳头状瘤病毒（HPV ） 等病蝳与宫颈癌之间的关系他用了十多年时间终于发现某些类型的 HPV 就是宫颈癌的病原体， 这一发现为开发出宫颈癌疫苗打下了基础巴尔?覀诺西是近年来少有的诺贝尔科学奖女性获 得者之一，以研究艾滋病病毒而闻名是1983年发现艾滋病病毒的论文作者之一。蒙塔尼也是 艾滋疒病毒发现者之一他现任职于世界艾滋病研究与防治基金会，主要致力于寻找艾滋病疫 苗和疗法 2008年诺贝尔化学奖 发现和修饰绿色荧光疍白（GFP） 下村修 Osamu Shimomura 美国 波士顿大学医学院 1928年 查尔菲 Martin Chalfie 美国 哥伦比亚大学 1947年 钱永健 Roger Y. Tsien 美国 加州大学圣地亚哥分校 1952年 下村修1962年在北美西海岸的水母中艏次发现了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质， 即绿色荧光蛋白随后，查尔菲在利用绿色荧光蛋白做生物示踪分子方面做出了贡献；钱永健 让科学界更全面地理解绿色荧光蛋白的发光机理他还拓展了绿色以外的其他颜色荧光蛋白， 为同时追踪多种生物细胞变化的研究奠定了基础绿色荧光蛋白是研究当代生物学的重要工具， 借助这一“指路标”科学家们已经研究出监控脑神经细胞生长过程的方法，这些在以前都是 不可能实现的

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