吃辣不是為了爽，還能憑它得諾獎
童年從未想過成為科學家
朱利葉斯從小在紐約布魯克林的布萊頓海灘長大，這是一個俄羅斯移民社區(qū)。他的父親是一名電氣工程師，他的母親是一名小學教師。童年時的朱利葉斯就和我們這些普通人一樣從沒有想過自己要成為一名科學家。
他曾在紐約的尖子高中學校史岱文森高中（Stuyvesant High School）學習過一年，但后來選擇轉學到離家更近的公立高中，因為他“厭倦了史岱文森高中無休止的考試和成績競爭”。
在林肯高中，有一位優(yōu)秀又有趣的赫伯·艾薩克森（Herb Isaacson）老師向學生們展示了科學與日常生活的相關性，他的指導使朱利葉斯重新考慮了自己的志向。1973年，他前往麻省理工學院（MIT）就讀，計劃未來成為一名醫(yī)生。
然而，求學期間親身參與研究的體驗讓他意猶未盡。大三時，朱利葉斯開始在生物大分子領域的傳奇人物亞歷山大·里奇（Alexander Rich）手下做實驗。
“亞歷山大的實驗室是一個富有創(chuàng)造性的、自由自在的、雜亂的地方，打消了我之前的任何想法，即實驗室環(huán)境十分荒涼、貧瘠，只適合個性安靜的人做著冷靜的實驗?！敝炖~斯在他的自傳中寫道。
1977年，朱利葉斯進入加州大學伯克利分校的生物化學系攻讀研究生。他的兩位指導老師分別是著名的生物化學家杰里米·索納（Jeremy Thorner）和蘭迪·謝克曼（Randy Schekman），后者在2013年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
戴維·朱利葉斯
此后，他對神經生物學，尤其是對利用分子遺傳學和藥理學方法破譯神經元功能的可能性產生了濃厚的興趣。因此，1984年，他在哥倫比亞大學與神經生物學家理查德·阿克塞爾（Richard Axel，2004年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎）一起進行博士后研究。
“我在那里的時候，每個人都在做不同的事情，”朱利葉斯說。
妻子鼓勵，冒險一試
1989年，朱利葉斯來到加州大學舊金山分校，開始有了自己的實驗室，隨即帶領團隊展開研究。
隨著朱利葉斯的注意力轉移到神經系統(tǒng)，他越來越好奇，為什么食物和其它產品中天然存在的化合物有時會對大腦中的受體起作用，引起幻覺或其他大腦功能的變化。
幾十年來，研究人員一直在實驗室里用辣椒素來研究疼痛。辣椒素是一種辛辣的辣椒提取物，能給人以灼燒感。然而，沒有人知道辣椒素為什么會產生這種效果。朱利葉斯對涉足這樣一個未開發(fā)的領域猶豫不決。
戴維·朱利葉斯
有一天，當他和妻子、加州大學舊金山分校的教授霍莉·英格拉姆（Holly Ingraham）一起逛超市時，妻子發(fā)現(xiàn)他盯著香料貨架陷入了沉思，于是鼓勵他冒險一試。
他，照做了。
此后，朱利葉斯帶領團隊創(chuàng)建了一個包含了百萬個DNA片段的基因庫。在這個基因庫當中，這些DNA片段都是神經元中能對疼痛、熱和觸感做出反應的基因。
他和同事們假設，這個數(shù)據庫中包含一個能夠編碼與辣椒素反應的蛋白質的DNA片段。經過艱難探索，他們終于發(fā)現(xiàn)了一個能夠使細胞對辣椒素敏感的DNA片段。
通過對目標DNA片段的進一步研究，他們發(fā)現(xiàn)該DNA片段可以編碼出一種離子通道蛋白質受體，這個蛋白質受體后來被命名為：TRPV1。
提取毒素進行相關實驗的朱利葉斯
他們還發(fā)現(xiàn)，這個蛋白質受體擁有能對“熱”做出反應的能力。換句話說，這個蛋白質受體其實是在感受到疼痛的溫度后，才被激活的。而這也就解釋了，為什么吃了特別辣的東西時，很多人都急著要喝冰水。
TRPV1的發(fā)現(xiàn)是一個極其重大的突破，它開啟了一扇全新的大門，科學家可以沿著這個路徑去研究其它溫度感應受體。事實也是如此。比如，后來科學家們真的找到了會被“冷”激活的蛋白質受體TRPM8（薄荷素）。除此之外，基于TRPV1的研究，也可以幫助科學家研發(fā)新型止痛藥。
此后的二十多年，朱利葉斯以TRPV1為起點，又相繼發(fā)現(xiàn)了多種與軀體感受相關的TRP家族的通道蛋白。與此同時，他與同事程亦凡的實驗室合作，解析了包括TRPV1在內的多種TRP蛋白的三維結構，并綜合運用基因敲除等生理手段，試圖回答這些神奇蛋白的結構與功能關系，為靶向藥物開發(fā)提供理論基礎。
獲得諾獎，以為是惡作劇電話
按照長期以來的傳統(tǒng)，通知諾貝爾獎得主是件不太容易的事情。
就在諾貝爾獎宣布前不久，朱利葉斯某天半夜被手機的嗡嗡聲吵醒了。朱利葉斯嫂子發(fā)來短信，她說不知道是惡作劇還是什么，她也不太確定，但她收到了很多短信?！坝腥艘恢毕肼?lián)系你，叫托馬斯·珀爾曼（Thomas Perlmann），我不想給他你的電話號碼，所以……這是他的電話號碼?！彼f，“我在網上查過他，他看像起來是個通情達理的人。”其實是諾貝爾委員會的某個人聯(lián)系了朱利葉斯的一個親戚，想找他的電話號碼。
緊接著，朱利葉斯的妻子電話也響了，也被吵醒了。朱利葉斯和妻子不知道是惡作劇還是真事，對此表示十分懷疑。直到他的妻子聽到了多年前一起工作過的帕爾曼的聲音，確認電話確實是委員會秘書長打來的，他才意識到這不是開玩笑。
2021年10月4日北京時間17時30分許，美國生理學家戴維·朱利葉斯（David Julius）和美國分子生物學家阿爾代姆·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）因發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺受體獲得 2021 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
得知自己獲獎的朱利葉斯，與妻子以一杯晨間咖啡作為慶祝
“這真的揭開了大自然的秘密之一，”委員會秘書長托馬斯·珀爾曼（Thomas Perlmann）在宣布獲獎者時說?！斑@實際上對我們的生存至關重要，所以這是一個非常重要和深刻的發(fā)現(xiàn)。”
諾貝爾獎委員會表示，他們的發(fā)現(xiàn)解決了“人類面臨的最大謎團之一”：我們如何感知我們的環(huán)境。
導師謝克曼
朱利葉斯獲得諾貝爾獎，除了他本人及家人之外，最開心的可能要屬他的博士生導師、2013年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎得主蘭迪·謝克曼（Randy Schekman）了。謝克曼在接受專訪時透露，自己正是朱利葉斯獲得諾獎的提名人（之一）。
戴維·朱利葉斯（左）、阿登·帕塔普提安（右） 圖片來源：Nobelprize.org
朱利葉斯與謝克曼的師生關系，是有些偶然的緣分的。朱利葉斯的第一位博士導師中途離開了加州大學伯克利分校，于是朱利葉斯同時加入了謝克曼和杰里米·索納（Jeremy Thorner）的實驗室，謝克曼和索納成為了朱利葉斯的聯(lián)合導師。
謝克曼 圖片來源：WLF
朱利葉斯在索納的實驗室待的時間更久，因為朱利葉斯最感興趣的是信號轉導，即細胞產生激素的過程。在這期間，朱利葉斯刊發(fā)了一系列非常優(yōu)秀的論文和研究發(fā)現(xiàn)。這充分體現(xiàn)了他的洞察力和卓越的技術。
不過謝克曼也給了朱利葉斯非常重要的建議。謝克曼與朱利葉斯做了許多比較克隆基因和通過更傳統(tǒng)的生化分析發(fā)現(xiàn)新酶兩種方法優(yōu)點的對話。朱利葉斯在后來博士后的工作中充分利用了這兩種方法。
謝克曼表示：“朱利葉斯首先發(fā)現(xiàn)了血清素受體的編碼基因，然后在獨立工作中發(fā)現(xiàn)了TRP離子通道受體蛋白的基本功能。朱利葉斯是一個真正的創(chuàng)新者——這是他在一開始就具有的技能和特質，我認為這是無法教授的東西?！?/p>
盡管之后朱利葉斯與謝克曼沒有更多學術上的合作，但謝克曼仍然時刻關注這位學生的研究進展，并提名他獲得許多獎項。2010年，朱利葉斯獲得邵逸夫獎，這是他獲得的第一個重要獎項，時任邵逸夫獎評委的謝克曼就起到了重要作用。而當謝克曼本人獲得諾貝爾生理學與醫(yī)學獎，擁有諾獎提名資格之后，他也提名了朱利葉斯。
當被問起朱利葉斯的獲獎研究時，謝克曼幽默地說：“你最好去問戴維·朱利葉斯本人。我個人認為，TRP和壓電機械傳感通道必須在細胞和細胞間水平上進行結合，才能實現(xiàn)溫度、壓力和疼痛的感覺?！?/p>
美國學者朱利葉斯（David Julius）。圖片來源：BBVA Foundation
他同時表示，基于朱利葉斯的研究，未來可以通過在分子水平上了解這些受體，闡明新的鎮(zhèn)痛方法和藥物靶點，以開發(fā)更有效和特異性的藥物，治療急性或慢性疼痛。
2021年，65歲的朱利葉斯說，他希望他的工作能推動新的止痛藥的開發(fā)，并解釋說，即使是日?；顒颖澈蟮纳飳W也可能具有巨大的意義。
“我們吃辣椒和薄荷醇，但通常，你不會考慮它是如何起作用的”他說。朱利葉斯的發(fā)現(xiàn)，讓我們更深入了解感覺如何運作，也在制造止痛藥方面開啟了全新的可能性。
參考資料
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/David_Julius
[2] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/julius/interview/
[3] https://www.cbsnews.com/newyork/news/nobel-peace-prize-winners-2021-david-julius-ardem-patapoutian/
[4] 諾獎得主朱利葉斯：童年從未想過當科學家，“冒險一試”開啟未知領域研究，紅星新聞記者 王雅林 羅天
[5] 諾獎導師謝克曼：我提名朱利葉斯獲得諾貝爾獎，WLA上海中心
[6] 2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎：以辣椒為鑰，解軀體感受之謎，神經現(xiàn)實
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