诺贝尔医学奖揭晓，授予三名研究生理时钟分子机制的科学家

2017年诺贝尔生理学或医学奖得主

2017 年，第108 届诺贝尔生理学或医学奖授予了三名美国科学家：Jefferey C Hall、Michael Rosbash 和Michael W Young。他们发现了生物控制24 小时节律的分子机制，将共同分享900 万瑞典克朗的奖金。

看不见的生理时钟

诺贝尔奖评选委员会称，Hall、Rosbash 和Young 的发现解释了「植物、动物和人类如何调整自身的生理节律，与地球自转周期实现同步（synchronized）」。

地球的自转带来24 小时的昼夜节律，我们可以通过外界环境，如光照、太阳位置等判断一天中的时间，或者从钟表获得更精确的数值。在生物体内部，也有一部「生理时钟」（circadian clock），根据昼夜节律调控生物的活动。如果生物内在的「时钟」出现紊乱，无法与外界环境节律协调一致，生物体将会受到影响，例如人类的飞行时差（jet lag）反应。

人体的内在节律（图：诺贝尔生理学或医学奖委员会）

生理时钟的分子机制

三名科学家在果蝇体内发现了一种调控昼夜节律的基因，称为「period」基因。到了晚上，这种基因在细胞内编码一种蛋白，然后在白天发生降解。

70-80 年代，Hall 和Rosbash 一同合作研究这个课题，而Young 则是独立进行研究，他们都在1984 年分别报道了研究成果。

之后，Hall 和Rosbash 继续研究生理时钟如何发挥作用，他们发现period 基因编码的蛋白质含量受到负反馈调控，在晚上和白天出现含量的升降。而Young 发现了另一个生理时钟相关的基因，称为「timeless」。两种基因表达的蛋白质结合后，进入细胞核，阻止period 基因的表达，形成负反馈调控。

意义与评价

过去曾与Hall 合作的分子行为生物学教授Ralf Stanewsky 解释说，越来越多健康方面的问题，归根结底，要么是生理时钟基因缺陷，要么是人为施加外因，如加班或飞行时差。人体内部的生理时钟一直在努力进行自我调整，务必使人体与环境节律保持一致。因此，如果每星期你的生理时钟都变化了六小时或三小时，人体会承受极大的压力。

此次评奖也受到其他专家的肯定。Stanewsky 称，通常科学家在获得诺贝尔奖之前会得到的奖项，这三名科学家都已经拿到了。因此，他们获得诺贝尔奖并不意外。

走近诺贝尔奖得主

虽然业内人士认为获奖实至名归，但获奖者本人却感到难以置信。Rosbash 接到电话时说：「你在跟我开玩笑。」Hall 的反应与此类似，「这是一场恶作剧吗？」

三名科学家都来自美国。Hall 现年72 岁，在马萨诸塞州的布兰迪斯（Brandeis）大学度过了大部分学术生涯，目前已经退休。比他年长一岁的Rosbash 仍在担任教职。而68 岁的Young 在纽约的洛克菲勒大学工作。

当年研究并发表生理时钟基因的工作堪称一场比赛。Hall 回忆说，80 年代早期的竞争不太令人愉快，不过最后还是解决了。现在大家年岁渐长，也许开始像成年人一样做事。年轻时，他和Rosbash 在球场上敲定了他们的学术合作。俩人都是波士顿红袜棒球队的超级粉丝，据Stanewsky 透露，有一次开会时，他们甚至偷偷带了便携电视，一起观看重要的赛事。