挪威科學家莫澤夫婦和擁有美英雙重國籍的科學家約翰·奧基夫,因有關大腦定位系統細胞的研究6日獲得2014年諾貝爾醫學獎。他們先後發現大腦中兩種不同的神經細胞,有機形成“大腦內部的定位系統”。諾貝爾獎評選委員會6日說,這些發現為瞭解記憶、思維和計劃等大腦認知功能拓展了新的空間。此前由著名數據提供商湯森路透預測的包括美籍華裔科學家錢澤南在內的三大熱門團隊皆未入選。
  發現腦內精確定位導航細胞
  奧基夫,1931年出生,現任英國倫敦大學學院認知神經系統學教授。
  1971年,奧基夫發現一種特定神經細胞。當一隻老鼠在房間的某個特定位置時,其大腦特定區域中被稱之為“海馬”的神經細胞總處於激活狀態;當老鼠移動到其他位置時,其他神經細胞則被激活。奧基夫總結,這些“位置細胞”在大腦中形成關於房間的“地圖”,而不是簡單地留下視覺記錄。
  大約34年後,挪威科技大學的神經系統學教授梅-布里特·莫澤和愛德華·莫澤於2005年發現另一種神經細胞。這一細胞被稱作“網格細胞”,能在大腦中形成一個“坐標系統”,其原理類似衛星定位系統中的經緯度,用以幫助大腦作出更精確的定位和導航。“位置細胞”和“網格細胞”則有機形成了大腦的定位系統。
  “我們如何知道自己在哪裡?我們如何從一個地方到另一個地方?我們如何在大腦中儲存信息以便於下一次能夠找到相同的路徑?”諾貝爾獎評選委員會在聲明中說,“今年的獲獎者發現了大腦的定位系統,即‘內部的GPS’,使人類能夠在空間中定位自我。”
  為老年痴獃症治療帶來福音
  按照諾貝爾獎評選委員會的說法,奧基夫發現的“位置細胞”“對於研究大腦如何創造行為具有重大影響”,而莫澤夫婦發現的“網格細胞”幫助大腦劃分空間,精確計算所處空間起點到目標位置的距離。兩種細胞的發現幫助科學界在“瞭解不同類別神經細胞如何協調工作、執行更高大腦機能”方面的研究帶來重要轉變。
  “得益於我們的‘位置細胞’和‘網格細胞’,我們不必在每次到訪一個城市時都帶著地圖找路,因為大腦中已經有了‘地圖’,”諾貝爾獎評選委員會一名成員評價,“沒有這些細胞,我們可能生存都很艱難。”
  英國牛津大學神經生理學教授安德魯·金評論,奧基夫的最早發現“為我們的認知帶來了革命”,而奧基夫和莫澤夫婦的發現印證動物電生理學研究對揭示大腦工作重大原理的重要性。
  因“網格細胞”研究可能有助於瞭解記憶產生的過程,解釋人們經常依據地點回憶起事件的現象,科學界期待大腦定位系統的發現能為有關阿爾茲海默氏症(老年痴獃症)的治療帶來福音。
  諾貝爾獎評選委員會指出,阿爾茲海默氏症患者經常迷路,無法辨識周邊環境,“有關大腦定位系統的知識或許能幫助我們瞭解這些人所遭受的空間記憶缺失原理”。
  挪威夫婦成第四對獲獎夫妻
  梅-布里特·莫澤和愛德華·莫澤現年分別為51歲和52歲,是史上第四對共同獲得諾貝爾獎的夫婦,也是醫學獎領域第二對獲獎夫婦。
  梅-布里特告訴路透社記者,她正在實驗室和同事探討研究數據,接到諾貝爾獎評委會來電。
  “因為討論的東西太有意思了,我差點沒有接電話,”梅-布里特說,“感覺太奇妙了,我一直跳著尖叫著……我為我們一直以來獲得的所有支持感到如此自豪,現在終於有了回報。”
  挪威電視臺播出的電視畫面中,梅-布里特舉起香檳酒,與實驗室同事共慶獲獎。同事們則以《生日歌》的曲調為她演唱了“祝你諾貝爾獎快樂”。
  她的丈夫愛德華因當時還在飛往德國的航班上,沒有第一時間得知獲獎。他事後告訴挪威電視臺記者,他在客機著陸後打開手機,看到大量電子郵件、短信以及“大約120個未接電話”,翻閱內容才知道獲獎。
  “確實是個驚喜,我根本沒有期望得獎,”愛德華說,“當我在機場受到鮮花迎接時,根本不知道發生了什麼。”
  ■北大學者
  錢澤南落選有因 張首晟可能得獎
  對於今年的獲獎者,北大生命科學學院前院長、教授饒毅說,他們的研究主要是發現了很多細胞在運行到空間某個位置時,就會興奮起來。“這個獎有的人認為值得,有的人認為不值得”。
  饒毅說,學界有人認為,這項研究與尋找空間里細胞的特定地位有關,但也有人認為它與上世紀五六十年代的視覺系統研究是一類性質的工作。視覺系統研究主要是如何識別各種各樣圖形,如點、線、面等,而此次獲獎的研究則是看空間位置。“這是不同的東西,但是在概念上邁進得不夠遠。一部分人認為這是偏描述性的工作,在機理上不夠強,所以會有一定的爭議”。他認為,此項研究偏文學的描述過多,缺乏很多輔助證據,“怎麼定位空間,是不是參與,這兩個研究都沒有證據。實際上研究得還不夠好”。
  此前,研究基因學的美籍華裔科學家錢澤南被湯森路透預測為該獎項的大熱。饒毅表示,雖然錢澤南一直致力於改善生命健康,但他所研究的領域中已經有人獲獎。
  饒毅認為,湯森路透的預測並不可信,但是其中提到的衝擊諾貝爾物理獎的張首晟則很可能當選。
  □聚焦
  “預言家”眼中大熱的華裔科學家
  在湯森路透集團今年的預測中,首次出現四名華裔科學家,其中兩人是改革開放後在中國內地接受教育的新一代。另外,被視為生理學獎或醫學獎熱門的華裔科學家錢澤南落選。
  美國華裔科學家張首晟是此次物理學獎的大熱之一,原因是其對量子自旋霍爾效應與拓撲絕緣體的理論與實驗研究。
  張首晟1963年生於上海,1978年考入復旦大學,先後赴德國和美國深造,師從著名物理學家楊振寧,現為斯坦福大學教授。
  張首晟2006年提出“拓撲絕緣體”理論,次年實驗得到證實。“拓撲絕緣體”意義在於,可提高計算機的計算極限,“約可提高一倍”。憑藉該研究,張首晟分別於2010年獲得歐洲物理獎,2012年獲得狄拉克獎、美國物理學會的巴克利獎等多個國際大獎。它們被視為諾獎的風向標。
  物理學獎的熱門人選還有美籍華裔科學家楊培東,原因是其對納米光子學的貢獻,包括研製出首個納米導線激光器。楊培東1971年生於江蘇,1988年考入中國科技大學,現為美國加州大學伯克利分校教授。
  2007年,楊培東被美國科學基金會授予業內稱為“青年諾貝爾獎”的艾倫·沃特曼獎。
  楊培東曾表示,希望今後能夠用電流激活納米激光器。他預測納米激光器最終可能被用於鑒別化學物質、提高計算機磁盤和光子計算機的信息存儲量等。
  被譽為“OLED之父”的鄧青雲被視為化學獎得主大熱。鄧青雲1947年生於香港,2011年獲地位僅次於諾貝爾獎的沃爾夫化學獎,現任教於香港科技大學和美國羅切斯特大學。
  1979年的一天晚上,鄧青雲回家路上忽然想起有東西落在實驗室,返回後發現黑暗中有一個亮亮的東西,由此展開OLED(有機發光二極體)的研究。OLED是第三代顯示技術的代表,具有圖像質量優、低功耗、重量輕、柔性顯示等優點,多應用於智能手機、數碼相機、平板電腦及高清電視。
  諾獎揭曉時間(北京時間)
  ◎生理學或醫學獎10月6日17:30
  ◎物理學獎10月7日17:45
  ◎化學獎10月8日17:45
  ◎和平獎10月10日17:00
  ◎經濟學獎10月13日19:00
  ◎文學獎公佈時間另行通知
  本版據新華社 中新網 京華時報記者郭瑩 潘珊菊 張思佳  (原標題:發現大腦GPS 三科學家分享諾獎)
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