主题：【科普】用鼻子感知世界?D?D2004诺贝尔生理和医学奖 -- 青方
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。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 【评价】science for science VS scientist 少年得意 与 一举成名
闲来无事，偶然翻翻网站，看看今年两位得主的简历。又听了一下两位得主在获奖后接受采访的录音，忍不住要说几句。
Richard Axel 可谓是春风得意，21岁从Columbia University 毕业,24岁就在著名的Johns Hopkins University School of Medicine拿到了医学博士。真是老师眼里的优等生，家长眼里的乖宝宝。1978，也就是32岁的时候，在Columbia University拿到了Professor。1984年更是得到了Investigator, Howard Hughes Medical Institute的职位。每年都有发表在著名的Cell，Nature, Science 或者 Neuron上面的文章。博士后，博士生，一呼群应。人生若此，不知要羡煞多少人。
再看Linda B. Buck ，虽然只比Axel小一岁，28岁才本科毕业，33岁才从西南医学院得到博士学位。然后是11年漫长的博士后工作。11年！直到1991年发表了这篇使之获得诺贝尔奖的Cell文章，才以44岁的高龄，在哈佛得到一个助教的职位。在某些人看起来，真是失败阿。套用一句星星的话，做人做得这么累，不如作X算了。但是谁知道风水轮流转，今年到我家。就是这么一个人，竟然在今年得到了诺贝尔奖。而且，如果真的要论起来，Richard Axel完全是搭了她的顺风车。虽然有2，30多篇Cell文章，真正开创性的，仅此一例。
在采访中，Linda 有一句话让我看到了真正的原因。Linda 说，她是纯粹的为了科学而作科学，因为她热爱自己所做的。曾经有跟她很熟悉的人跟我说起过她，说她是一个完美主义者，哪怕是一个非常小的漏洞，也绝对不会让你发表。有句玩笑话，如果Linda都认为你可以发表了，那么随便投哪里都行。从这一点，可以看出她跟目前大多数所谓的科学家之间的区别。所以，她的人缘很不好，很少有人跟她合作，也没有人找她写什么推荐信。而Richard的人缘好象很不错，左右逢源，讨人喜欢。找人合作，多发文章，要有人缘，搞好关系。好像这就是做科学的全部了。但是就是这么一个科学界的另类，在今年得到了诺贝尔奖。颠覆了我们现在已有的主要观念，终于，有科学家告诉我们，那些并不是做科学。科学家就是热爱科学，并全身心地投入到里面去。而这个人，是今年的诺贝尔奖得主。
之所以写这个，是源于国内学术界的浮躁和浮夸，以及某些所谓的流行观念。我曾经以为，这个世界上不会再有那样纯粹的科学家，但是我错了。
所以，我很欣慰。
有这样的一个榜样，我们至少可以静下心来想一想，
究竟什么是科学？
――致国内的科学家们
家园 兄台所言极是，不过 为了科学而科学对于国内学者而言似乎更难。不才也觉得国内学界的气氛很浮躁，学术生力军都在为了升职称、捞外快还有扬名声而忙活。不才无意为这种现象辩解，但还是要强调一点客观情况――年轻学者的收入实在太少。
国内的年轻学者熬到博士毕业已经接近30，博士期间如果一心搞研究基本没多少收入，能够吃饭穿衣就不错了，搞不好还要家里贴补些。如果毕业后能到名牌大学任讲师对于搞研究而言就很不错了，但大城市名牌大学的讲师工资一个月也就3000左右（很多还到不了3000），吃饭穿衣是够了，可住的方面还差的远。虽说学校可能会提供公寓，可毕竟不是长久之计，出去租房大约耗去三分之一以上的收入，买房则是天方夜谭。要想“脱贫”就要赶紧升职或者捞外快，不过即使升到副教授每个月能有6000也就不错了，买房还是困难点。所以要想达到和国外低等级研究人员（讲师级别）类似的生活水平一定要混个教授当当。
搞研究不是为了钱，可是没有一定数量的钱很难安心搞研究。不才听朋友讲，美国一个名牌大学的金融博士任教的年薪是13万美元，国内金融学教授的年薪也就13万人民币。国富才能民强，科研人员的收入才能提高，在国富之前，国内学术界的基本状况是不容易改变的。
家园 再说几句 这位老兄提到的收入问题，的确是一个比较要重的问题。但是窃以为这并不能为国内的现状提供辩解。
国内的年轻学者熬到博士毕业已经接近30，博士期间如果一心搞研究基本没多少收入，能够吃饭穿衣就不错了，搞不好还要家里贴补些。国外的情况也基本差不多，以生物学为例，一般学校的奖学金都在20，000美元每年左右。而全美的平均收入是29000美元。绝对不算高收入，如果在公司里面就职，新进硕士的基本年薪也在4万上下。所以也是吃饭穿衣马马虎虎。所有的学生都精打细算的过日子。这在学生时代，国内外的差异并不大。
如果毕业后能到名牌大学任讲师对于搞研究而言就很不错了，但大城市名牌大学的讲师工资一个月也就3000左右（很多还到不了3000），吃饭穿衣是够了，可住的方面还差的远。…出去租房大约耗去三分之一以上的收入，买房则是天方夜谭。在美国，这种状况也是差不多，对于生物学博士，一般都是做博士后开始，博士后的年薪只有3~4万，工作强度又大。普通的一居室的房子在大城市，也要1000美元左右，（除非找那种黑屋，就是没有执照的），算下来也是三分之一的收入。买房子一般人家怎么也要奋斗20-30年。这也差不多。（顺便提一句，国内的房价是人为炒作上去的，就是为了牟取暴利。）
要想“脱贫”就要赶紧升职或者捞外快，不过即使升到副教授每个月能有6000也就不错了，买房还是困难点。所以要想达到和国外低等级研究人员（讲师级别）类似的生活水平一定要混个教授当当。美国助理教授或者讲师的年薪是7万左右（生物学的），评上的难度跟国内的副教授差不多。
搞研究不是为了钱，可是没有一定数量的钱很难安心搞研究。不才听朋友讲，美国一个名牌大学的金融博士任教的年薪是13万美元，国内金融学教授的年薪也就13万人民币。话不能这么讲，其实就购买力而言，人民币和美元差得并不多。你在国内拿3万，过起日子来，绝对比这里拿3万要舒服得多。（即使在北京也一样，如果你可以为了上下班挤上两个钟头的公共汽车，买菜不去超市，而是去早市，不要去买什么时髦的名牌，3万的小日子也照样过，跟美国没有什么不同）
看到有同学朋友拿高工资，当大款，心里就不舒服。看到自己的同事收入比自己高，心里就犯别扭。人人都奔高枝去了，自己傻乎乎的搞科研，自己想想都觉得不是滋味，更不用看老婆孩子的寒酸样，和邻里朋友鄙视的眼光。关键还是心态，大家都耐不住寂寞。
就拿今年得奖的巴克教授来说，当年也是做了十年的博士后，拿3、4万的年薪，住在纽约。（你想一想一年3、4万在北京是什么日子，就知道她是怎么过来的）每天起早贪黑的干。在同事一个个接二连三地发好文章的这么一个顶尖的实验室里，要有怎样的耐心和毅力才能生存下来。十年磨一剑。我想说的是，在美国，这样的人不是一个两个，而是几乎每个实验室里都有的。他们是真的热爱科学，真得愿意做科研，不在乎别人的眼光和看法，过自己的生活。就像居里夫妇一样。甘愿生活在贫穷中，做自己喜欢的科学。
但是放眼国内，你有认识几位这样的年轻人，我认识一些的老先生是这样的。但是年轻人，我真是没有见过。
国富才能民强，科研人员的收入才能提高，在国富之前，国内学术界的基本状况是不容易改变的。一个民族的脊梁是什么？不是财富是精神！
以今天并不富裕的情况下，都耐不下心来，那么何以见得富裕了，有钱了，就有人会这样干呢？
- 复 再说几句
家园 兄台太高估人民币的购买力了 论购买力，一个美元的确不值8块人民币，不过至少值个两三块。算购买力平价的方法很多，也都不太准。前一段一位河里的朋友按广州和芝加哥的消费和物价估计一美元大约2.3人民币。准不准不才不知道，不过要是给不才两个选择，一个是在北京每月收入3000人民币，一个是在美国每月收入3000美元，不才一定屁颠屁颠的跑到美国去？哎，真丢脸。
家园 在美国的生活水准的确比在国内要高。 但是，国内的收入也足够衣食无忧了。
至于静不静得下心来，那就是个人的事情了。
家园 据我所知，浮夸，急功近利不仅在中国，在美国科学界也一样很普遍 年轻教授毕竟生活压力也比较大，搞钱成了第一重要的事情，也就很难静心搞研究的。
老一辈毕竟学术环境要比现在好多了。我们行业内一位大师级人物，70年代在拿到哈佛的tenure之前，一笔钱都没有申请，但其所作的工作无一不是开创性的，别人是一篇文章分成两篇写，而与其合作是两篇文章合成一篇写。如他般有名可以不在乎paper数量，可是年轻教授没有数量怎能行？
在工程类学科，每一个项目无一不是与钱息息相关的，你想做些基础研究只能等待出名以后了。
在物理生物等理论强一些的学科，个人认为真想搞出点名堂，最好是先不要急于当上教授，而是作为研究员师从于大师级人物，不求名不求利踏踏实实干几年，这一没有申请经费的烦恼，二大师一般对研究方向又比较好的insight,不怕自己做的东西是垃圾，30岁左右正是思想最活跃的时候，搞点真正有用的成果出来才是正经。
目前真正能目标明确，脚踏实地的人越来越少了。环境乎？人性乎？为之一叹。
家园 说得非常好!相关报道我看了也有同样的感慨 一个女性，28岁才拿学士，33岁读完博士，在好多“成名要趁早”“35岁前要挣到第一桶金（第一个百万）”的论调看来，真是不如改行读个”短平快“算了。可她居然坚持下来了。
前年拿化学奖的日本的田中也挺让人佩服的。
家园 哈哈哈哈，最后一句大有青方兄之风。 家园 【文摘】本届诺贝尔生理学或医学奖成果解读 独特的花香会唤起一个人久远的美好回忆，但一种难闻的气味也会让人对某种食物避之唯恐不及。嗅觉不仅让人的感受更加细致入微，而且对很多动物感知周围环境、以至于更好地生存也起着重要作用。
在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。人能够分辨和记忆约1万种不同的气味，但人具有这种能力的基本原理是什么？2004年度诺贝尔生理学或医学奖
获奖者、美国科学家理查德?阿克塞尔和琳达?巴克，通过自己开拓性的工作找到了解开这一谜底的钥匙，清楚地阐明了人类嗅觉系统的工作方式。
两位科学家的研究揭示，有气味的物质会首先与气味受体结合，这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后，气味受体细胞就会产生电信号，这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中，并进而传至大脑其他区域，结合成特定模式。由此，人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味，并在另一个时候想起这种气味。
阿克塞尔和巴克发现，人体约有1000个基因用来编码气味受体细胞膜上的不同气味受体，这占人体基因总数的约3%。他们的研究显示，人的嗅觉系统具有高度“专业化”的特征。比如，每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因，气味受体细胞的种类与气味受体完全相同。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为“嗅小球”的微小结构。人的大脑中约有2000个“嗅小球”，数量是气味受体细胞种类的2倍。“嗅小球”也非常的“专业化”，携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的“嗅小球”中，也就是说，来自具有相同受体的细胞的信息会在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞，每个“嗅小球”只激活一个僧帽细胞，使人的嗅觉系统中信息传输的“专业性”仍得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果，来自不同类型气味受体的信息组合成与特定气味相对应的模式，大脑最终有意识地感知到特定的气味。
两位科学家在研究中发现，每个气味受体细胞会对有限的几种相关分子作出反应。绝大多数气味都是由多种气体分子组成的，其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体，并会通过“嗅小球”和大脑其他区域的信号传递而组合成一定的气味模式。尽管气味受体只有约1000种，但它们可以产生大量的组合，形成大量的气味模式，这也就是人们能够辨别和记忆约1万种不同气味的基础。
阿克塞尔和巴克所发现的嗅觉系统组织原理，对研究人体其他感觉系统也具有价值。例如，他们发现，鼻上皮其他区域还存在能够检测信息素的受体，这些受体与气味受体存在相似。另外，科学家们还发现，舌头味蕾中也存在与气味受体类似的受体。
新华社记者毛磊 张小军 谢培
家园 啊呀呀， 还是先改几个错误吧
独特的花香会唤起一个人久远的美好回忆，但一种难闻的气味也会让人对某种食物避之唯恐不及。嗅觉不仅让人的感受更加细致入微，而且对很多动物感知周围环境、以至于更好地生存也起着重要作用。
在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。人能够分辨和记忆约1万种不同的气味，但人具有这种能力的基本原理是什么？2004年度诺贝尔生理学或医学奖获奖者、美国科学家理查德?阿克塞尔和琳达?巴克，通过自己开拓性的工作找到了解开这一谜底的钥匙，清楚初步地阐明了人类（抱歉，工作完全是在小鼠上进行的，人类只不过借助分子手段找基因罢了，大规模的研究并没有开展起来）嗅觉系统的工作方式。
两位科学家的研究揭示，有气味的物质会首先与气味受体结合，（只有能被气味受体识别的物质才有气味）这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中表面。气味受体被气味分子激活后，气味受体细胞就会产生电（琳达至今都不是很确定的，你就知道了？）信号，这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小特定区域中，并进而传至大脑其他区域，结合成特定模式。由此，人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味，并在另一个时候想起这种气味（这项工作正在进行中，基本的原理还没有搞明呢）。
阿克塞尔和巴克发现，人体约有800（真正有功能的只有350个）个基因用来编码气味受体细胞膜上的不同气味受体，这占人体基因总数的约3%切！。他们的研究显示，人的嗅觉系统具有高度“专业化”的特征。比如，每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因，气味受体细胞的种类与气味受体完全相同。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为“嗅小球”的微小结构。人的大脑中约有2000个？“嗅小球”，数量是气味受体细胞种类的2倍。“嗅小球”也非常的“专业化”，每个嗅小球只表达一种特定的气味受体，携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的“嗅小球”中，也就是说，来自具有相同受体的细胞的信息会在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞，每个“嗅小球”只激活一个僧帽细胞，使人的嗅觉系统中信息传输的“专业性”仍得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果，来自不同类型气味受体的信息组合成与特定气味相对应的模式，大脑最终有意识地感知到特定的气味。
两位科学家在研究中发现，每个气味受体细胞会对有限的几种相关结构类似的分子作出反应。但是，有些时候，某些非常类似的分子却是由不同的受体识别，，而同时，一种分子可以激活多种的受体。绝大多数气味都是由多种气体分子组成的，其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体，并会通过“嗅小球”和大脑其他区域的信号传递而组合成一定的气味模式。尽管气味受体只有约1000种（1000种的是小鼠，2000编码的序列，1200种功能受体），但它们可以产生大量的组合，形成大量的气味模式，这也就是人们能够辨别和记忆约1万种不同气味的基础。
阿克塞尔和巴克所发现的嗅觉系统组织原理，对研究人体其他感觉系统也具有价值。例如，他们发现，鼻上皮其他区域还存在能够检测信息素的受体，这些受体与气味受体存在相似。另外，科学家们还发现，舌头味蕾中也存在与气味受体类似的受体。
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