琳達·巴克 - 簡介　　

琳達·巴克 (1947～)，琳達·巴克生于西雅圖市，是西雅圖弗雷德·哈欽森癌癥研究中心基礎(chǔ)科學(xué)部成員及華盛頓大學(xué)生理學(xué)和生物物理學(xué)教授。巴克在華盛頓大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位，1980年在德克薩斯大學(xué)獲得博士學(xué)位，并在哥倫比亞大學(xué)完成博士后的研究。1984年～1992年在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所任研究員，2002年開始任哈欽森癌癥研究中心研究員，2003年起成為美國國家科學(xué)院成員。巴克因在基礎(chǔ)研究方面的杰出研究獲得了路易斯·羅森斯代爾獎、聯(lián)合利華科學(xué)獎、Perl/UNC神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)獎和蓋爾德納國際基金等多項科學(xué)大獎。

琳達·巴克實驗室主要研究氣味和信息素怎樣被鼻子首先發(fā)覺，然后再被大腦轉(zhuǎn)化成不同的感覺和行為。除此以外，琳達·巴克和同事們還致力于引起衰老和決定壽命長短機能的研究。

“聞香識物”的奧秘就是被這位有著“氣味專家”美譽的女科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，她和同事到目前為止總共發(fā)現(xiàn)了與“氣味受體”有關(guān)的大約1000個基因，并在人類鼻腔中發(fā)現(xiàn)與這些基因有關(guān)的大量蛋白質(zhì)，為研究人類嗅覺系統(tǒng)做出突破性的貢獻。

2004年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予兩名美國科學(xué)家：58歲的理查德·阿克塞爾（Richard Axel）和57歲的琳達·巴克（Linda B.Buck），以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的貢獻。

琳達·巴克 - 研究內(nèi)容

阿克塞爾和巴克于1991年聯(lián)合發(fā)表論文，宣布他們發(fā)現(xiàn)了包括約1000種不同基因的一個基因大家族，以及這些基因?qū)��?yīng)著的相同數(shù)目的氣味受體種類。之后兩人各自獨立研究，從分子層面到細胞組織層面清楚地闡明了嗅覺系統(tǒng)的工作原理。

獨特的花香會喚起一個人久遠的美好回憶，但一種難聞的氣味也會讓人對某種食物避之唯恐不及。嗅覺不僅讓人的感受更加細致入微，而且對很多動物感知周圍環(huán)境、以至于更好地生存也起著重要作用。

在人類諸種感覺中，嗅覺產(chǎn)生機理一直是最難解開的謎團之一。人能夠分辨和記憶約1萬種不同的氣味，但人具有這種能力的基本原理是什么，2004年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎?wù)摺⒚绹�科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克，通過自己開拓性的工作找到了解開這一謎底的鑰匙，清楚地闡明了人類嗅覺系統(tǒng)的工作方式。

兩位科學(xué)家的研究揭示，有氣味的物質(zhì)會首先與氣味受體結(jié)合，這些氣味受體位于鼻上皮的氣味受體細胞中。氣味受體被氣味分子激活后，氣味受體細胞就會產(chǎn)生電信號，這些信號隨后被傳輸?shù)酱竽X的嗅球的微小區(qū)域中，并進而傳至大腦其他區(qū)域，結(jié)合成特定模式。由此，人就能有意識地感

受到比如茉莉花的香味，并在另一個時候想起這種氣味。

阿克塞爾和巴克發(fā)現(xiàn)，人體約有1000個基因用來編碼氣味受體細胞膜上的不同氣味受體，這占人體基因總數(shù)的約3%。他們的研究顯示，人的嗅覺系統(tǒng)具有高度“專業(yè)化”的特征。比如，每個氣味受體細胞僅表達出一種氣味受體基因，氣味受體細胞的種類與氣味受體完全相同。氣味受體細胞會將神經(jīng)信號傳遞至大腦嗅球中被稱為“嗅小球”的微小結(jié)構(gòu)。人的大腦中約有2000個“嗅小球”，數(shù)量是氣味受體細胞種類的2倍�！靶嵝∏颉币卜浅５摹皩�業(yè)化”，攜帶相同受體的氣味受體細胞會將神經(jīng)信號傳遞到相應(yīng)的“嗅小球”中，也就是說，來自具有相同受體的細胞的信息會在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球隨后又會激活被稱為僧帽細胞的神經(jīng)細胞，每個“嗅小球”只激活一個僧帽細胞，使人的嗅覺系統(tǒng)中信息傳輸?shù)摹皩�業(yè)性”仍得到保持。僧帽細胞然后將信息傳輸?shù)酱竽X其他部分。結(jié)果，來自不同類型氣味受體的信息組合成與特定氣味相對應(yīng)的模式，大腦最終有意識地感知到特定的氣味。

兩位科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，每個氣味受體細胞會對有限的幾種相關(guān)分子作出反應(yīng)。絕大多數(shù)氣味都是由多種氣體分子組成的，其中每種氣體分子會激活相應(yīng)的多個氣味受體，并會通過“嗅小球”和大腦其他區(qū)域的信號傳遞而組合成一定的氣味模式。盡管氣味受體只有約1000種，但它們可以產(chǎn)生大量的組合，形成大量的氣味模式，這也就是人們能夠辨別和記憶約1萬種不同氣味的基礎(chǔ)。

阿克塞爾和巴克所發(fā)現(xiàn)的嗅覺系統(tǒng)組織原理，對研究人體其他感覺系統(tǒng)也具有價值。例如，他們發(fā)現(xiàn)，鼻上皮其他區(qū)域還存在能夠檢測信息素的受體，這些受體與氣味受體存在相似。另外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，舌頭味蕾中也存在與氣味受體類似的受體。

琳達·巴克和她的導(dǎo)師理查德·阿克塞爾一直在努力找出人類嗅覺和味覺的秘密，而且已經(jīng)在這方面工作了14年。

琳達·巴克說：“首先要找出哺乳動物如何分辨這么多氣味，其次是神經(jīng)系統(tǒng)如何把這么多不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成不同的感覺和行為�！�

1991年，巴克取得了第一個突破。她在哥倫比亞大學(xué)和導(dǎo)師理查德·阿克塞爾發(fā)現(xiàn)了包含鼻子里的氣味感受器的基因圖譜。氣味感受器在鼻子后部，是一種在鼻腔細胞表面的蛋白質(zhì)分子，通過與特殊的氣味分子結(jié)合來識別氣體。這一研究的難點在于與氣味有關(guān)的基因數(shù)量很大，在總共大約5萬個基因里有1000個左右與氣味有關(guān)，占了2%。

琳達·巴克 - 獲獎榮譽

2004年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予兩名美國科學(xué)家：58歲的理查德·阿克塞爾（RichardAxel）和57歲的琳達·巴克（LindaB.Buck），他們在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中做出貢獻，揭示了人類嗅覺系統(tǒng)的奧秘。

這兩位科學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)了人體“氣味感受器”的大型基因家族，這使我們得以理解“人類為什么能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶”。兩位科學(xué)家因為他們的努力而獲得了138萬美元的獎勵。

琳達·巴克 - 突出貢獻

破解嗅覺之謎

諾貝爾基金會表示，把大獎頒發(fā)給這兩位科學(xué)家是因為他們在研究中發(fā)現(xiàn)了包含1000個不同基因的大型基因家族，清楚地闡釋了人類的嗅覺系統(tǒng)是如何運作的。這使得我們能夠理解“人類為什么能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶。”

理查德·阿克塞爾目前在美國哥倫比亞大學(xué)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所工作。琳達·巴克現(xiàn)任職于美國西雅圖的弗雷德·哈欽森癌癥研究中心。阿克塞爾和巴克在1991年共同公布了在基因領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。此后，他們又在對嗅覺系統(tǒng)的各自獨立研究中做出了新的貢獻。巴克就職的弗雷德·哈欽森癌癥研究中心表示，巴克還沒有就此事與他們聯(lián)系，不過該中心的發(fā)言人說：“這一事件非常令人興奮�！绷者_·巴克此前談到她的研究項目時說：“在長久的研究歷程上，我一直努力嘗試，進行過無數(shù)次試驗，卻沒有任何值得欣慰的發(fā)現(xiàn)。所以，當(dāng)在1991年發(fā)現(xiàn)了新的基因后，我簡直不敢相信這是真的！特別是這些基因以前從來都沒有人見過。它們與此不同，但是彼此間又保持著緊密聯(lián)系。這一發(fā)現(xiàn)給了我極大的成就感�！�

前沿

三個假設(shè)帶來驚人突破

巴克大膽想像使研究取得巧妙的新進展

在對人體所有功能感覺的研究中，嗅覺一直是最神秘的領(lǐng)域�？茖W(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，味覺比視覺記憶更長久。視覺記憶在幾天甚至幾小時內(nèi)就可能淡化，而產(chǎn)生嗅覺和味覺的事物卻能令人記憶長久。在某種特殊氣味刺激下，人們記憶的閘門突然打開。

但是，對復(fù)雜嗅覺的形成原理和過程的研究還一直處在探索階段。對于嗅覺系統(tǒng)如何辨別一萬種以上氣味的基本原理仍然不能完全解釋。而理查德·阿克塞爾和琳達·巴克在這一領(lǐng)域的前沿性研究能幫助我們進一步深入了解嗅覺系統(tǒng)。他們獲得諾貝爾獎的主要研究成就是發(fā)現(xiàn)了一個大型基因組群，其中有1000個不同的基因（這個數(shù)量占所有人類基因的3%），這也同時帶來了對相同數(shù)量受體蛋白的發(fā)現(xiàn)。

十幾年前的重大發(fā)現(xiàn)

1991年巴克還是阿克塞爾領(lǐng)導(dǎo)的實驗室的一名博士后研究員時，兩人共同發(fā)現(xiàn)了決定氣味受體編碼的一大基因家族。氣味受體處于鼻腔上部的嗅覺細胞中，它們能探測吸入氣體中的氣味分子。每一個氣味受體細胞內(nèi)只會包含一個類型的氣味受體；而每一種氣味受體能察覺一定數(shù)量的氣味物質(zhì)。

尋找氣味受體蛋白

人體的嗅覺體系包含5百萬嗅覺神經(jīng)，它們直接把收到的嗅覺信息發(fā)送給大腦的嗅覺區(qū)。嗅覺神經(jīng)將神經(jīng)纖毛深入鼻腔黏膜中，科學(xué)家們相信，這些纖毛上一定有專門探測氣味分子的蛋白質(zhì)。

一直以來，科學(xué)家們都在力求找到這些特殊的受體蛋白質(zhì)，因為受體蛋白是解答嗅覺兩大問題的關(guān)鍵所在。科學(xué)家們還不知道嗅覺系統(tǒng)怎樣把上千種的氣味分子區(qū)分開來；其次，科學(xué)家還在探索大腦怎樣處理不同的嗅覺信息來區(qū)分不同的氣味。

不同尋常的假設(shè)

而阿克塞爾與巴克著重于基因方面的研究給這一領(lǐng)域帶來了全新的進展。他們在研究中并沒有直接針對受體蛋白，而是轉(zhuǎn)向嗅覺細胞中決定蛋白質(zhì)的基因。巴克首先取得了一個“非常巧妙的”新突破。她做的三個假設(shè)極大縮小了研究范圍，她首先依據(jù)實驗室的研究成果，假設(shè)受體在形態(tài)上和功能上的一些特性，這就能縮小研究范圍。其次，她假設(shè)氣味受體是一個相互關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)家族中的成員，這樣就可以從大型蛋白質(zhì)族群入手研究。另外，她主張鎖定只對嗅覺細胞中出現(xiàn)的基因進行研究。阿克塞爾稱，巴克的大膽假設(shè)為他們的研究至少節(jié)省了好幾年的時間，這使得研究小組就能集中對一些可能專門為受體蛋白質(zhì)而編碼的基因進行研究，從而取得較大進展。

琳達·巴克 - 獎項介紹

諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎

諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，是根據(jù)阿爾弗雷德·諾貝爾逝世前立下的遺囑，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎由位于瑞典首都斯德哥爾摩的卡羅琳醫(yī)學(xué)院負責(zé)頒發(fā)。頒獎儀式于每年12月10日，諾貝爾逝世周年紀念日舉行。諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎是為了表彰前一年中在生理學(xué)或者醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重要的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的人。

貝爾獎是根據(jù)A-B-諾貝爾遺囑所設(shè)基金提供的獎項(1969年起由5個獎項增加到6個)，每年由4個機構(gòu)(瑞典3個，挪威1個）頒發(fā)。1901年12月10日即諾貝爾逝世5周年時首次頒發(fā)。諾貝爾在其遺矚中規(guī)定，該獎應(yīng)每年授予在物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)與和平領(lǐng)域內(nèi)“在前一年中對人類作出最大貢獻的人”，瑞典銀行在1968年增設(shè)一項經(jīng)濟科學(xué)獎，1969年第一次頒獎。

不為任何商業(yè)目的

一位諾貝爾獎委員稱，把獎項頒發(fā)給這兩位科學(xué)家沒有出于任何商業(yè)或醫(yī)療行業(yè)上的利益，而是為了鼓勵對人類一大重要感官的探索研究。諾貝爾醫(yī)學(xué)獎并沒有設(shè)立任何具體的標(biāo)準。阿爾弗雷德·諾貝爾在設(shè)立這項獎項時只是表示，該獎項的得主“必須是在醫(yī)藥或生理學(xué)領(lǐng)域做出最重要的貢獻”。

醫(yī)學(xué)獎為首個獎項

頒發(fā)醫(yī)學(xué)獎項的瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院，每年會邀請以前的得獎人和全世界的醫(yī)學(xué)專家為候選人提名，此后在秋季決定最后得主。諾貝爾醫(yī)學(xué)獎是第一個宣布的獎項。物理和化學(xué)獎將分別于5日和6日宣布，文學(xué)獎宣布日期還沒有確定，但可能會在7日。備受關(guān)注的諾貝爾和平獎則會于10月8日在挪威首都奧斯陸宣布。最后會在10月11日由瑞典中央銀行宣布經(jīng)濟學(xué)獎得主。所有獎項的頒獎典禮會在12月10日諾貝爾的逝世紀念日舉行。

琳達·巴克 - “撤回論文”風(fēng)波

2008年，巴克和合作者在3月6日出版的《自然》雜志上刊登聲明，撤回他們2001年在該雜志發(fā)表的一篇研究論文。
巴克和這篇論文的另一位作者莉莎·霍羅威茨對《自然》雜志說，撤回論文的原因是他們“無法重現(xiàn)原來的實驗結(jié)果”，并且他們還發(fā)現(xiàn)“2001年的論文數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)之間存在矛盾”。

巴克將矛頭指向了論文的另一名作者——來自中國的鄒志華。她對《自然》雜志說，出現(xiàn)矛盾的數(shù)據(jù)和圖表均是由鄒志華提供的。在進行這項研究時，鄒志華曾在巴克的實驗室做博士后工作。
在巴克的聲明中，特別指明了每位作者的貢獻：巴克提供了研究思路并負責(zé)相關(guān)的聯(lián)絡(luò)工作；吉恩-皮埃爾·蒙梅雅為實驗材料——轉(zhuǎn)基因小鼠的培育做準備；斯科特·斯奈波對鄒志華進行了靶向基因技術(shù)的訓(xùn)練；鄒志華提供了所有的圖表和數(shù)據(jù)，并與巴克負責(zé)論文的寫作；霍羅威茨則參與設(shè)計實驗和培育轉(zhuǎn)基因小鼠。
撤回論文的巴克和霍羅威茨認為，鄒志華應(yīng)該對論文中出現(xiàn)矛盾的數(shù)據(jù)單獨承擔(dān)責(zé)任。
據(jù)悉，該論文自發(fā)表后，已被引用了138次。巴克已要求弗雷德·哈欽森癌癥研究中心調(diào)查鄒志華此后作為第一作者發(fā)表的另兩篇論文。

巴克撤回論文的舉動，在科學(xué)界引起了不小的震蕩。一些人贊賞巴克嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，另一些人則認為巴克將所有責(zé)任推卸給鄒志華，有失公允。作為通訊作者，她本人也負有不可推脫的責(zé)任，不能只享受論文帶來的榮譽，而對過失置之不理。