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主题:【科普】用鼻子感知世界?D?D2004诺贝尔生理和医学奖 -- 青方

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家园 【科普】用鼻子感知世界?D?D2004诺贝尔生理和医学奖

人象其他动物一样,用感知和外部世界交流,人通过眼睛,鼻子,嘴和舌头,耳朵,皮肤来认识世界。在感知世界的能力上,人并不比其他动物高明多少,例如在视物上不如苍蝇蚊子,在闻味上不如狗,在耳朵的功能上不如蝙蝠。但人的高明之处,就是能够设法了解我们自身,探索未知。尽管人们已经掌握了如何轻松地毁掉这个世界,但在认识自我和外部世界上却显得很是能力有限。

人们已经意识到了自身的不足,试图揭开人所共知现象后面隐藏的机制。为了表彰人们在此方面所做的努力,2004年诺贝尔医学奖授给了美国科学家Richard Axel 和Linda Buck。

一般对感知的认识是这样的,首先一个感受器与外部世界直接接触,然后感受器将外部信息转化成信号,通过传感器把信号传送到大脑,大脑作为中央处理器分析整理,再发出信号让人对所观察到的信息做出相应的反应。这是一个总的概念,但具体到视,听,闻,尝,触摸的感觉是如何运作时,并不是十分清楚。Axel和Buck的研究对此给出了一个比较清晰的图片。

闻气味是人的基本感知能力,通过闻气味来辨别食物,感觉周围环境的变化。每种气味都代表着一种或多种化学物质,人能辨别超过2000种不同的气味,也就意味着鼻子能够分别出几千种化学物质。不同的气味给人带来不同的情感的变化,喜悦,厌恶等等,而且人能记住所闻过的气味,闻了春天的花香,到来年再闻的时候,能清楚地记得1年前这种气味所带来的感受。闻气味是通过如下的机制来完成的。

首先发出不同气味的化学物质与相应的至少1000种气味受体结合,每一种受体辨别1到2种独特的化学物质,这些受体是由不同的基因决定的,人类基因组里至少有3%到5%的基因决定气味受体,可见其复杂程度。相对来讲,眼睛就简单得多,只有3条基因决定3种像素受体,3种受体覆盖不同波长的光,在品尝味道上,也只有不超过30条基因,但在闻气味上却有几千条基因来决定受体。我们知道我们主要是通过眼睛来获得外部信息,但受体和基因却很简单,但辨别气味却异常复杂,也许对待复杂的气味也只能用复杂的感受系统来完成。

每个人的鼻腔粘膜有几乎1千万个感应细胞,不同区域的细胞分布着不同的受体,对气味的感受是一个综合过程,有多个细胞和受体参与。产生气味的化学物质与受体结合后,产生信号,然后由神经再传输到大脑皮层,大脑皮层对信息分析整理,使人感受到这种气味。皮层的反应过程异常复杂,最后引导出不同的反应。

随感:在PubMed上查了一下Linda Buck的文章,只有36篇。36篇文章就能拿诺贝尔奖,简直不可思议,这个数字,一般的助理教授都能轻易做到。这说明一个问题,发表文章质量重于数量,仙桃一个顶烂西瓜五筐,这个道理谁都明白,但不容易做到。不管是国内国外,在科研领域,往往注重发表了多少文章,这和职称评定直接挂钩。这次的诺贝尔奖有点象底特律得NBA冠军一样,没有超级球星,但靠整体战术依然能够得胜,Buck与底特律正好相反,靠的是精品,不是数量。在糖尿病圈子里,有一位比利时科学家,发表的文章超过了1000篇,大家对此的评价是:他拿不到诺贝尔科学奖,但没准能拿诺贝尔文学奖。


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