2014诺贝尔医学奖：发现大脑GPS细胞

摘要：【发现大脑gps细胞 三位科学家共享诺奖】挪威科学家莫泽夫妇和拥有美英双重国籍的科学家约翰·奥基夫，因有关大脑定位系统细胞的研究6日获得2014年诺贝尔医学奖。他们先后发现大脑中两种不同的神经细胞，有机形成“大脑内部的定位系统”。诺贝尔奖评选委员会6日说，这些发现为了解记忆、思维和计划等大脑认知功能拓展了新的空间。

　　10月6日，在瑞典首都斯德哥尔摩，大屏幕展示三位获奖者的科研成果。新华社发

　　挪威科学家莫泽夫妇和拥有美英双重国籍的科学家约翰·奥基夫，因有关大脑定位系统细胞的研究6日获得2014年诺贝尔医学奖。他们先后发现大脑中两种不同的神经细胞，有机形成“大脑内部的定位系统”。诺贝尔奖评选委员会6日说，这些发现为了解记忆、思维和计划等大脑认知功能拓展了新的空间。此前由著名数据提供商汤森路透预测的包括美籍华裔科学家钱泽南在内的三大热门团队皆未入选。

　　发现脑内精确定位导航细胞

　　奥基夫，1931年出生，现任英国伦敦大学学院认知神经系统学教授。

　　1971年，奥基夫发现一种特定神经细胞。当一只老鼠在房间的某个特定位置时，其大脑特定区域中被称之为“海马”的神经细胞总处于激活状态；当老鼠移动到其他位置时，其他神经细胞则被激活。奥基夫总结，这些“位置细胞”在大脑中形成关于房间的“地图”，而不是简单地留下视觉记录。

　　大约34年后，挪威科技大学的神经系统学教授梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽于2005年发现另一种神经细胞。这一细胞被称作“网格细胞”，能在大脑中形成一个“坐标系统”，其原理类似卫星定位系统中的经纬度，用以帮助大脑作出更精确的定位和导航。“位置细胞”和“网格细胞”则有机形成了大脑的定位系统。

　　“我们如何知道自己在哪里？我们如何从一个地方到另一个地方？我们如何在大脑中储存信息以便于下一次能够找到相同的路径？”诺贝尔奖评选委员会在声明中说，“今年的获奖者发现了大脑的定位系统，即‘内部的GPS’，使人类能够在空间中定位自我。”

为老年痴呆症治疗带来福音

　　按照诺贝尔奖评选委员会的说法，奥基夫发现的“位置细胞”“对于研究大脑如何创造行为具有重大影响”，而莫泽夫妇发现的“网格细胞”帮助大脑划分空间，精确计算所处空间起点到目标位置的距离。两种细胞的发现帮助科学界在“了解不同类别神经细胞如何协调工作、执行更高大脑机能”方面的研究带来重要转变。

　　“得益于我们的‘位置细胞’和‘网格细胞’，我们不必在每次到访一个城市时都带着地图找路，因为大脑中已经有了‘地图’，”诺贝尔奖评选委员会一名成员评价，“没有这些细胞，我们可能生存都很艰难。”

　　英国牛津大学神经生理学教授安德鲁·金评论，奥基夫的最早发现“为我们的认知带来了革命”，而奥基夫和莫泽夫妇的发现印证动物电生理学研究对揭示大脑工作重大原理的重要性。

　　因“网格细胞”研究可能有助于了解记忆产生的过程，解释人们经常依据地点回忆起事件的现象，科学界期待大脑定位系统的发现能为有关阿尔兹海默氏症（老年痴呆症）的治疗带来福音。

　　诺贝尔奖评选委员会指出，阿尔兹海默氏症患者经常迷路，无法辨识周边环境，“有关大脑定位系统的知识或许能帮助我们了解这些人所遭受的空间记忆缺失原理”。

　　挪威夫妇成第四对获奖夫妻

　　梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽现年分别为51岁和52岁，是史上第四对共同获得诺贝尔奖的夫妇，也是医学奖领域第二对获奖夫妇。

　　梅-布里特告诉路透社记者，她正在实验室和同事探讨研究数据，接到诺贝尔奖评委会来电。

　　“因为讨论的东西太有意思了，我差点没有接电话，”梅-布里特说，“感觉太奇妙了，我一直跳着尖叫着……我为我们一直以来获得的所有支持感到如此自豪，现在终于有了回报。”

　　挪威电视台播出的电视画面中，梅-布里特举起香槟酒，与实验室同事共庆获奖。同事们则以《生日歌》的曲调为她演唱了“祝你诺贝尔奖快乐”。

　　她的丈夫爱德华因当时还在飞往德国的航班上，没有第一时间得知获奖。他事后告诉挪威电视台记者，他在客机着陆后打开手机，看到大量电子邮件、短信以及“大约120个未接电话”，翻阅内容才知道获奖。

　　“确实是个惊喜，我根本没有期望得奖，”爱德华说，“当我在机场受到鲜花迎接时，根本不知道发生了什么。”

■北大学者

　　钱泽南落选有因张首晟可能得奖

　　对于今年的获奖者，北大生命科学学院前院长、教授饶毅说，他们的研究主要是发现了很多细胞在运行到空间某个位置时，就会兴奋起来。“这个奖有的人认为值得，有的人认为不值得”。

　　饶毅说，学界有人认为，这项研究与寻找空间里细胞的特定地位有关，但也有人认为它与上世纪五六十年代的视觉系统研究是一类性质的工作。视觉系统研究主要是如何识别各种各样图形，如点、线、面等，而此次获奖的研究则是看空间位置。“这是不同的东西，但是在概念上迈进得不够远。一部分人认为这是偏描述性的工作，在机理上不够强，所以会有一定的争议”。他认为，此项研究偏文学的描述过多，缺乏很多辅助证据，“怎么定位空间，是不是参与，这两个研究都没有证据。实际上研究得还不够好”。

　　此前，研究基因学的美籍华裔科学家钱泽南被汤森路透预测为该奖项的大热。饶毅表示，虽然钱泽南一直致力于改善生命健康，但他所研究的领域中已经有人获奖。

　　饶毅认为，汤森路透的预测并不可信，但是其中提到的冲击诺贝尔物理奖的张首晟则很可能当选。

□聚焦

　　“预言家”眼中大热的华裔科学家

　　在汤森路透集团今年的预测中，首次出现四名华裔科学家，其中两人是改革开放后在中国内地接受教育的新一代。另外，被视为生理学奖或医学奖热门的华裔科学家钱泽南落选。

　　美国华裔科学家张首晟是此次物理学奖的大热之一，原因是其对量子自旋霍尔效应与拓扑绝缘体的理论与实验研究。

　　张首晟1963年生于上海，1978年考入复旦大学，先后赴德国和美国深造，师从著名物理学家杨振宁，现为斯坦福大学教授。

　　张首晟2006年提出“拓扑绝缘体”理论，次年实验得到证实。“拓扑绝缘体”意义在于，可提高计算机的计算极限，“约可提高一倍”。凭借该研究，张首晟分别于2010年获得欧洲物理奖，2012年获得狄拉克奖、美国物理学会的巴克利奖等多个国际大奖。它们被视为诺奖的风向标。

　　物理学奖的热门人选还有美籍华裔科学家杨培东，原因是其对纳米光子学的贡献，包括研制出首个纳米导线激光器。杨培东1971年生于江苏，1988年考入中国科技大学，现为美国加州大学伯克利分校教授。

　　2007年，杨培东被美国科学基金会授予业内称为“青年诺贝尔奖”的艾伦·沃特曼奖。

　　杨培东曾表示，希望今后能够用电流激活纳米激光器。他预测纳米激光器最终可能被用于鉴别化学物质、提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量等。

　　被誉为“OLED之父”的邓青云被视为化学奖得主大热。邓青云1947年生于香港，2011年获地位仅次于诺贝尔奖的沃尔夫化学奖，现任教于香港科技大学和美国罗切斯特大学。

　　1979年的一天晚上，邓青云回家路上忽然想起有东西落在实验室，返回后发现黑暗中有一个亮亮的东西，由此展开OLED（有机发光二极体）的研究。OLED是第三代显示技术的代表，具有图像质量优、低功耗、重量轻、柔性显示等优点，多应用于智能手机、数码相机、平板电脑及高清电视。

　　物理学奖热门张首晟成果成倍提高电脑计算极限荣誉曾获欧美多个重量级大奖

　　物理学奖热门杨培东成果纳米导线激光器研制者荣誉曾获“青年诺贝尔奖”

　　化学奖热门邓青云成果研究OLED应用于智能手机等荣誉获沃尔夫奖仅次于诺奖