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美兩科學家分享2003諾貝爾化學獎

日期：2025-05-16 16:27

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摘要： http://www.chinaGENEnet.com/news/show.php?id=9">http://www.bio1000.com/news/1/ 瑞典**科學院秘書長貢納爾·厄奎斯特（左一）宣布２００３年諾貝爾化學獎得主。瑞典**科學院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得·阿格雷和羅德裏克·麥金農，以表彰他們在細胞膜通道方麵做出的開創性貢獻。諾貝爾化學獎評選委員會主席本特·努丁在新聞發布會上說，阿格雷得獎是由於發現了細胞膜水通道，而麥金農的貢獻主要是在細胞膜離子通道的結構和機理研究方麵。他們的發...

美兩科學家分享2003諾貝爾化學獎 http://www.bio1000.com/news/1/

瑞典**科學院秘書長貢納爾·厄奎斯特（左一）宣布２００３年諾貝爾化學獎得主。

瑞典**科學院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得·阿格雷和羅德裏克·麥金農，以表彰他們在細胞膜通道方麵做出的開創性貢獻。

諾貝爾化學獎評選委員會主席本特·努丁在新聞發布會上說，阿格雷得獎是由於發現了細胞膜水通道，而麥金農的貢獻主要是在細胞膜離子通道的結構和機理研究方麵。他們的發現闡明了鹽分和水如何進出組成活體的細胞。比如，腎髒怎麽從原尿中重新吸收水分，以及電信號怎麽在細胞中產生並傳遞等等，這對人類探索腎髒、心髒、肌肉和神經係統等方麵的諸多**具有極其重要的意義。

諾貝爾科學獎通常頒發給年齡較大的科學家，獲獎成果都經過幾十年的檢驗。但阿格雷隻有５４歲，而麥金農才４７歲。他們的成果也比較新：麥金農的發現產生於５年前；阿格雷的工作於１９８８年完成。瑞典媒體評論說，這在諾貝爾科學獎曆史上是比較罕見的。今年諾貝爾化學獎及生理學或醫學獎的結果都顯示出了當代科學跨領域研究的趨勢。

早在１００多年前，人們就猜測細胞中存在特殊的輸送水分子的通道。但直到１９８８年，阿格雷才成功分離出了一種膜蛋白質，之後他意識到它就是科學家孜孜以求的水通道。評選委員會說，這是個重大發現，開啟了**、植物和哺乳動物水通道的生物化學、生理學和遺傳學研究之門。

離子通道是另一種類型的細胞膜通道，神經係統和肌肉等方麵的**與之有關，它還能產生電信號，在神經係統中傳遞信息。但由於科學家一直不能弄清楚它的結構，進一步的研究無法展開。而麥金農在１９９８年測出了鉀通道的立體結構，“震驚了所有的研究團體”。評選委員會說，由於他的發現，人們可以“看見”離子如何通過由不同細胞信號控製開關的通道。

阿格雷１９４９年生於美國明尼蘇達州小城諾斯菲爾德，１９７４年在巴爾的摩約翰斯·霍普金斯大學醫學院獲醫學博士，現為該學院生物化學教授和醫學教授。麥金農１９５６年出生，在美國波士頓附近的小鎮伯靈頓長大，１９８２年在塔夫茨醫學院獲醫學博士，現為洛克菲勒大學分子神經生物學和生物物理學教授。兩人將分享總額為１０００萬克朗（約合１３０萬美元）的獎金。（記者王潔明
吳平）

解讀２００３年諾貝爾化學獎

包括人類在內的各種生物都是由細胞組成的。細胞如同一個由城牆圍起來的微小城鎮，有用的物質不斷被運進來，廢物被不斷運出去。早在１００多年前，人們就猜測細胞這一微小城鎮的城牆中存在著很多“城門”，它們隻允許特定的分子或離子出入。２００３年諾貝爾化學獎表彰的就是有關這些“城門”的研究成果。

瑞典**科學院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得·阿格雷和羅德裏克·麥金農，分別表彰他們發現細胞膜水通道，以及對離子通道結構和機理研究作出的開創性貢獻。他們研究的細胞膜通道就是人們以前猜測的“城門”。

生物體的主要組成部分是水溶液，水溶液占人體重量的７０％。生物體內的水溶液主要由水分子和各種離子組成。它們在細胞膜通道中的進進出出可以實現細胞的很多功能。

２０世紀５０年代中期，科學家發現，細胞膜中存在著某種通道隻允許水分子出入，人們稱之為水通道。因為水對於生命至關重要，可以說水通道是*重要的一種細胞膜通道。盡管科學家發現存在水通道，但水通道到底是什麽卻一直是個謎。

２０世紀８０年代中期，美國科學家彼得·阿格雷研究了不同的細胞膜蛋白，經過反複研究，他發現一種被稱為水通道蛋白的細胞膜蛋白就是人們尋找已久的水通道。為了驗證自己的發現，阿格雷把含有水通道蛋白的細胞和去除了這種蛋白的細胞進行了對比試驗，結果前者能夠吸水，後者不能。為進一步驗證，他又製造了兩種人造細胞膜，一種含有水通道蛋白，一種則不含這種蛋白。他將這兩種人造細胞膜分別做成泡狀物，然後放在水中，結果**種泡狀物吸收了很多水而膨脹，**種則沒有變化。這些充分說明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。

２０００年，阿格雷與其他研究人員一起公布了****張水通道蛋白的高清晰度立體照片。照片揭示了這種蛋白的特殊結構隻允許水分子通過。

水通道的發現開辟了一個新的研究領域。目前，科學家發現水通道蛋白廣泛存在於動物、植物和微生物中，它的種類很多，僅人體內就有１１種。它具有十分重要的功能，比如在人的腎髒中就起著關鍵的過濾作用。通常一個成年人每天要產生１７０升的原尿，這些原尿經腎髒腎小球中的水通道蛋白的過濾，其中大部分水分被人體循環利用，*終隻有約１升的尿液排出人體。

早在１８９０年，威廉·奧斯特瓦爾德（１９０９年諾貝爾化學獎獲得者）就推測離子進出細胞會傳遞信息。２０世紀２０年代，科學家證實存在一些供離子出入的細胞膜通道。５０年代初，阿蘭·霍奇金和安德魯·哈克斯利發現，離子從一個神經細胞中出來進入另一個神經細胞可以傳遞信息。為此，他們獲得了１９６３年諾貝爾生理學或醫學獎。不過，那時科學家並不知道離子通道的結構和工作原理。

１９８８年，羅德裏克·麥金農利用Ｘ射線晶體成像技術獲得了****張離子通道的高清晰度照片，並**次從原子層次揭示了離子通道的工作原理。這張照片上的離子通道取自青鏈黴菌，也是一種蛋白。麥金農的方法是**性的，它可以讓科學家觀測離子在進入離子通道前的狀態，在通道中的狀態，以及穿過通道後的狀態。

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