（北欧时报 新译科技斯德哥尔摩10月4日讯 记者 Robin Ho）诺贝尔医学或生理学奖评委会刚刚宣布，2021年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家大卫·朱利叶斯（David Julius）和阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian），理由是他们“发现了温度和触觉受体”。
北欧时报获得唯一提问的中文媒体，评委会就人工智能涉及的温感应用回答了本报记者提问。
大卫·朱利叶斯（David Julius），1955年出生于美国纽约。1984年从加州大学伯克利分校获得博士学位，并曾在哥伦比亚大学做博后。1989年加入加州大学旧金山分校，目前为该校教授。
阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian），1967年出生于黎巴嫩贝鲁特。1996年从加州理工学院获得博士学位，并曾在加州大学旧金山分校做博后。2000年加入斯克利普斯研究所，目前为该所教授。2014年至今，他也是霍华德休斯医学研究院的研究人员。
评委会秘书托马斯简要介绍获奖理由，他说，人类对热、冷和触觉的感知能力对生存至关重要，支撑着我们与周围世界的互动。在日常生活中，我们认为这些感觉很自然，但神经冲动是如何产生的，从而使温度和压力可以被感知？今年的诺贝尔生理学或医学奖得主解决了这个问题。
大卫·朱利叶斯利用辣椒素（一种从辣椒中提取的刺激性化合物，能产生灼烧感）来识别皮肤神经末梢上对热做出反应的感应器。阿登·帕塔普蒂安利用压力敏感细胞发现了一种对皮肤和内部器官的机械刺激作出反应的新型感应器。这些突破性的发现引发了热烈的研究活动，使得人们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速增加。两位获奖者指出，在人们理解感官与环境之间复杂的相互作用时，存在着关键的缺失环节。
我们如何感知世界？
人们如何感知周围的环境？这一问题是人类面临的最大谜团之一。几千年来，人类的感官机制一直激发着科学家的好奇心，例如，眼睛是如何感知光的？声波是如何影响内耳的？不同的化合物是如何与鼻子和嘴中的感受器相互作用产生嗅觉和味觉的？人们也有其他方式来感知周围的世界。想象一下在炎热的夏天赤脚走过一片草坪。你可以感受到太阳的热量，风的爱抚，还有脚下的草叶。这些对温度、触觉和运动的印象对于人们适应不断变化的环境至关重要。
17世纪，法国哲学家笛卡尔（Rene Descartes）设想存在将皮肤不同部位与大脑连接起来的线。这样，一只脚碰到明火就会向大脑发送一个机械信号（图1）。后来的发现揭示了专门的感觉神经元的存在，它们记录了周围环境的变化。1944年，约瑟夫·厄兰格（Joseph Erlanger）和赫伯特·加瑟（Herbert Gasser）获得了诺贝尔生理学或医学奖，因为他们发现了不同类型的感觉神经纤维可对不同的刺激做出反应，例如，对疼痛和非疼痛触摸的反应。从那时起，科学家证明了神经细胞是高度专门化的，可用于识别和传导不同类型的刺激，允许对周围的环境有细微的感知；例如，人们通过指尖感受表面纹理的差异，或者分辨令人愉悦的温暖和令人痛苦的灼热。
尽管如此，在大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安的发现之前，人们对神经系统如何感知和解释周围环境的理解仍然包含一个根本未解决的问题：在神经系统中，温度和机械刺激是如何转化为电脉冲的？
图1哲学家笛卡尔想象热如何向大脑发送机械信号的插图。
科学升温了！
20世纪90年代后期，美国加州大学旧金山分校的大卫·朱利叶斯通过分析化合物辣椒素是如何导致人们接触辣椒时产生灼烧感的，看到了重大进展的可能性。人们已经知道辣椒素可以激活神经细胞，引起疼痛感，但这种化学物质究竟是如何发挥这种功能的，仍是一个未解之谜。朱利叶斯和同事创建了一个由数百万个DNA片段组成的文库，这些片段与表达能对疼痛、热和触摸做出反应的感觉神经元中的基因相对应。朱利叶斯与合作者推测，该基因库中应该包含一个DNA片段，编码一种能够对辣椒素做出反应的蛋白质。他们在培养的细胞中表达了这些通常对辣椒素没有反应的个体基因。经过艰苦的搜索，他们发现了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因（图2）。
辣椒素敏感基因已经找到了！进一步的实验表明，该基因编码了一种新的离子通道蛋白，这一新发现的辣椒素受体后来被命名为TRPV1。当朱利叶斯研究这种蛋白质对热的反应能力时，他意识到他发现了一种热感受器，这种感受器在感觉疼痛的温度下被激活（图2）。
图2大卫·朱利叶斯使用辣椒中的辣椒素来识别TRPV1，这是一个由让人痛苦的灼热激活的离子通道。此后科学家发现了其他相关的离子通道，现在人们了解了不同的温度是如何在神经系统中诱发电信号的。
TRPV1的发现是一个重大突破，引领了解开其他温度敏感受体的道路。大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安各自独立地使用化学物质薄荷醇来识别TRPM8，一种被证明能被寒冷激活的受体。另外还发现了与TRPV1和TRPM8相关的离子通道，并发现它们可被一系列不同的温度激活。许多实验室通过使用缺乏这些新发现基因的基因操纵老鼠来进行研究，以研究这些通道在热感觉中的作用。大卫·朱利叶斯发现TRPV1是一项突破，它让人们了解了温度差异是如何在神经系统中诱发电信号的。
压力下的研究！
虽然温度感觉的机制正在逐步展开，但机械刺激如何转化为人们的触觉和压力感仍不清楚。此前，研究人员在细菌中发现了机械传感器，但在脊椎动物中，触觉的潜在机制仍不清楚。在美国加州拉霍亚的斯克里普斯研究中心工作的阿登·帕塔普蒂安希望找出由机械刺激激活的难以捉摸的受体。
阿登·帕塔普蒂安和同事首先发现了一种细胞系，当单个细胞被微管戳到时，它会发出可测量的电信号。他们假设机械力激活的受体是一个离子通道，进一步鉴定了72个编码可能受体的候选基因。这些基因被逐个灭活，从而在被研究的细胞中发现了负责力敏的基因。经过艰苦的研究，帕塔普蒂安和同事成功地识别出了一个基因，该基因的沉默使细胞对微管的戳不敏感。人们发现了一种全新的、完全未知的力敏离子通道，并将其命名为“压电1”，这个词来源于希腊语中的“压力”（í;piesi）。通过与压电1的相似性，人们发现了第二种基因，并将其命名为压电2。科学家发现感觉神经元表达了高水平的压电2，进一步的研究证实压电1和压电2通过对细胞膜施加压力直接激活离子通道（图3）。
图3帕塔普蒂安使用培养的机械敏感细胞鉴定一个被机械力激活的离子通道。经过艰苦的工作，确定了压电1。基于与压电1的相似性，人们发现了第二个离子通道（压电2）。
帕塔普蒂安的这一突破促使他所在团队和其他团队发表了一系列论文，证明了压电2离子通道对触觉至关重要。此外，压电2被证明在重要的身体位置和运动感知，即本体感觉中发挥着关键作用。在进一步的研究中，压电1和压电2通道被证明可以调节其他重要的生理过程，包括血压、呼吸和膀胱控制。
恍然大悟！
今年的诺贝尔奖得主对TRPV1、TRPM8和压电通道的突破性发现，让人们了解了热、冷和机械力如何触发神经冲动，使我们感知和适应周围的世界。TRP通道是我们感知温度能力的核心。压电2通道赋予我们触觉和感知身体部位位置和运动的能力。TRP和压电通道还有助于许多额外的生理功能，依赖于感知温度或机械刺激。今年诺贝尔奖得主的深入研究集中在阐明它们在各种生理过程中的功能。这一知识正被用于开发各种疾病的治疗方法，包括慢性疼痛（图4）。
图4今年诺贝尔奖生理学或医学奖得主的重大发现解释了热、冷和触觉如何在人们的神经系统中启动信号。他们所确定的离子通道对许多生理过程和疾病都是重要的。
新闻发布会上，北欧时报获得唯一中文媒体提问机会。
现场提问部分
Thank you.I'm from Nordic Chinese Times.Apart from applications to medicine and treatment,I think this concept can also be used in a more futuristic setup as in VR or this“metaverse concept”that's been developing in the computer science community.So,I was wondering if that kind of application would also come into being one day.
谢谢主持人。我是北欧时报记者。
今天的授奖理由，除了在医学治疗上的应用，我觉得这个概念是否也可以用在一些更具未来感的设置中，就比如在虚拟现实或在“元宇宙”这个新兴计算机科学领域概念。所以我想问，有一天这种应用会不会也会出现？
Tomars：
So,for virtual reality applications in computer world,for example.Yeah,I'll let the professor Ernfors(to answer).
常务秘书托马斯先答：你是指，在计算机虚拟世界的一些应用？好的，那我请Patrik Ernfors教授解答一下这个问题。
卡罗琳斯卡医学研究所PatrikErnfors院士回答本报记者提问/北欧时报图
Patrik A：I think that,of course,our somatosensory system is really critical for everyday activities that we have.I tried to explain in my presentation.So,I mean,for example,I don't know exactly what you were referring to,but,of course,like,if you have exoskeletons or you know new tools that need to be trained.Of course,they have to perceive the same kind of information we do in order to perform well.So I'm not sure exactly how much of this year's prize has been implemented in that area but certainly the same kinds of signals need to be registered and processed,just like we do in our brain.So I think that surely there is a lot to learn,by studying our physiology in terms of also applying that on,for example,exoskeletons or other AI learning processes.
Patrik教授答：正如我刚刚在报告里说的那样，我们的体感（皮肤感知）系统在我们的日常生活中起到至关重要的作用。我不知道你具体指的是什么应用场景？打比方说，如果是要调试机械外骨骼，或者其他新型工具，来实现它们的感知功能，那么它们当然也要能够感知跟我们人类一样的外部信息。我不确定今年诺奖技术在这个层面和领域实现了多少，但是显然，正如我们的大脑，同样的信号被这些工具识别，记录，处理运算。所以如果我们想把此次诺奖的理论加以应用，比如机械外骨骼或者其它人工智能应用中，我们仍有很多生理基础知识要学习和研究。
今年的诺贝尔奖颁给了关于我们与外界交互的能力，我们体验亲近的能力，我们感知温暖的能力。说到今年诺奖与疫情的关系，可以说在过去的一年半中，我们不再与我们的家人与朋友有很多肢体接触。事实上，我们开始与外界保持距离，这阻碍了人与人之间的正常交往。而我们对人与人之间交互中温情的感知，正来自于今年诺奖所发现的机制。而在疫情期间，这也正是我们作为人，最需要的正能量。
我们不能讨论具体的科学技术，但是我能明白疫苗技术在这次疫情中的重要性。而与此同时，大家其实忽视了疫情过程中，我们对亲友之间的拥抱和温暖的重要性。这正是我们感知这个世界的方式，也是疫情中大家最缺乏的或者最渴望的，来自爱人的拥抱。
卡罗琳斯卡医学研究所神经科学教授阿卜杜勒·马尼拉（AbdelElManira）院士接受北欧时报记者专访。/北欧时报图
在公布会后，诺奖评委、卡罗琳斯卡医学研究所神经学科教授阿卜杜勒·马尼拉（Abdel El Manira）院士接受了本报记者专访：
Nordic Chinese Times:Thank you for taking this interview.We are from Nordic Chinese Times.As you may have also heard,someone mentioned about COVID-19vaccine back in the announcement room.The pandemic has been for 2 years now,and the source of the virus is also clear.But people are still using it as a political weapon.What do you think about these kinds of notions that are going around on the Internet?
感谢你接受我们的采访，我是北欧时报记者。在发布会的答记者问中，你也许也听到了，有人问及新冠疫情疫苗相关的问题。疫情到现在已有两年之久，病毒的源头目前也水落石出，但是很多人还是把这些问题当作一种政治武器。你对于网上流传的这些信息是怎么看待的呢？
答:For us,what we can talk about,is the discovery that we have announced today,that has been awarded the Nobel Prize.And for this discovery,the Nobel Prize is awarded for our ability to interact with the outside world,how we can sense the closeness to each other and how we can sense the warmth that we get from each other.And also to protect ourselves from a burning sensation and also know where our body parts are in space.With relation to COVID,I think with this one year,a year and a half pandemic,we have lost touch with each other,we have been keeping our distance to each other.And I think these sensors that give us the warmth of the interactions are the ones that have been discovered and awarded this year’s Nobel Prize.And they are very important to feel the closeness and the human interaction,in addition to many important physiological functions that they play in our body.
对于我们来说，我们所能讨论的，只有我们今天颁发诺贝尔奖的重大发现。而对于这个重大发现，可以说，诺奖颁给了我们人类与外界交互的能力，我们感受人与人之间的亲近，感受你我之间温暖的底层生理机制。这个机制也同样保护我们免于受伤，并对我们身体各部分在空间中的位置有概念。至于这项发现与新冠疫情的关系，我觉得在过去的一年，一年半的疫情中，我们相互之间缺少肢体上的接触，人与人之间都保持着距离。而这些让我们感知人际交往之中温暖的传感器，正是在该项发现的焦点，并因此而获得今年的诺贝尔奖。它们对于我们感知人与人的交往与互动至关重要。此外，这些传感器在我们体内也有很多重要的生理职能。
北欧时报:Thank you for the answer.The other question we would like to ask is that,if we consider mRNA vaccine as a technology,do you think it might have the potential to maybe one day get a nomination?Maybe even not for this prize,but maybe for Nobel Prize in Chemistry,like the technology CRISPR?
感谢你的回答。另外一个我们关心的问题是，如果我们把mRNA疫苗看作一种技术，你觉得该技术有一天会有获得诺奖提名的潜质吗？即使不是医学奖，可能会是化学奖吗，像CRISPR技术那样？
答:We cannot go into specific discoveries.(Sure,of course.)I understand the importance of the question related to the pandemic and the impact of the vaccine.At the same time,being able to sense and to interact with the world has been also underestimated during the pandemic.It has important relevance for our human interactions during the pandemic in the past and basically,many of us have been missing.
我们不能讨论具体的某项发现。（是的，那是当然。）我能理解这个问题的重要性，它来自于这次疫情，以及疫苗技术对疫情的重大影响。但与此同时，大家也忽视了感知世界，与周遭交互，在疫情中的重要性。这种能力，和人与人在疫情期间的正常交往，息息相关。这也正是我们许多人在疫情期间缺失和想念的。
北欧时报:I think,during the pandemic,many psychological studies also show that maybe people need to feel connected.A lot of people start to feel lonely because they don’t really interact with their community anymore.So,yes,in the light of this Nobel Prize and also the pandemic,the decision of the Nobel Prize makes more sense now that we hear your answers.Thank you for your time and answers.
是的，很多心理学相关的研究也表明，疫情凸显了人们对人与人之间的亲情需求。很多人开始感到孤单，因为他们不再与身边人有正常交往。所以，是的，听了你的回答，我们的确能够看出这次诺奖决定基于疫情的一些考量。感谢你百忙之中回答我们的问题。
令人失望的是，之前最大热门新冠疫苗研究没有被授予本年度奖项，记者发现，会场主席台和记者均没有戴口罩了，仅仅是保持一定距离。自9月29日瑞典当局已宣布社会完全解禁。（截止9月30日，瑞典新增确诊880例，累计确诊1152886例，累计因新冠死亡人数14922例，累计接种疫苗7152839例）
