细胞核重新编程、操纵单个量子系统、G蛋白偶联受体……在简单的新闻描述中，这些专业术语让人很难理解。新科诺奖得主研究的到底是什么？跟普通大众又有什么关联呢？记者采访了中国学者，他们用尽可能通俗的语言，对此一一进行了解读。

　　■约 翰·戈登，英国人，1933年生于英国萨里郡韦弗利地区，目前在剑桥大学以生物学研究为核心的“戈登学会”工作

　　■山中伸弥，日本人，1962年生于日本大阪，任职于美国旧金山的格拉德斯通研究所和日本奈良科技学会，目前还担任日本京都大学教授

　　■罗伯特·莱夫科维茨，美国人，1943年在美国出生，现任美国霍华德·休斯医学研究所和杜克大学医学中心医学和生物化学教授

　　■布赖恩·科比尔卡，美国人，1955年在美国出生，现任斯坦福大学医学院医学以及分子和细胞生理学教授

　　■沙吉·哈罗什，法国人，1944年9月11日出生于摩洛哥，现为法兰西学院教授兼量子物理学会主席

　　■大卫·维因兰德，美国物理学家，1944年出生于密尔沃基，现供职于美国国家标准与技术研究院

　　■生理学或医学奖很玄幻

　　“返老还童”在未来或可实现

　　10月8日，英国和日本科学家共同分享了2012年诺贝尔生理学或医学奖。79岁的约翰·戈登爵士、50岁的山中伸弥，相差40多年时间，他们的工作共同发现“成熟细胞能够通过再编程而具有多能性”。诺贝尔奖委员会认为，他们精彩的成果完全颠覆了人们对发育的传统观念。

　　北京华大基因研究中心医学事业部主任甄二真告诉记者，两位科学家的研究目的，是探讨能否让成熟的组织细胞，再逆分化成比较原始的，也就是不成熟的细胞。两位教授通过不同的方法，成功地实现了这一目的，并且再将这些不成熟的细胞又诱导培育了不同的成熟细胞。戈登于上世纪50年代将成熟的青蛙肠细胞成功地诱导发育成不成熟的细胞，也就是说，让成熟的青蛙细胞逆转发育成一个蝌蚪。这使他成为这个领域的奠基人。

　　甄二真说，传统发育观念认为生物从出生到死亡是不可逆的过程，中国通常将这个过程描述为“生老病死”，说的是这个过程谁也不能改变，不会发生“返老还童”的事情。而这两个科学家的研究，从细胞水平和基因水平证实生物是可以“逆生长”的，发育的程序控制是可以人为重新启动或改变的。从理论上说，这个成就证实，生物学意义上的“返老还童”在未来是可以实现的。

　　另外，研究还使器官捐献短缺的问题在理论上可能得到解决。当技术进步到可以利用逆转发育得来的多能干细胞发育成完整的心脏、皮肤等器官的时候，器官移植所需的器官可以通过人为手段获得。

　　“不过，目前处于基础理论和技术研究的早期阶段，进入医学理论和技术研究并且实际应用于医学还尚需时日。”甄二真说。

　　约翰·戈登和山中伸弥的获奖可谓是众望所归。记者发现，在北京大学生命科学院教授饶毅2002年写的《二十一项值得获诺贝尔生理或医学奖的工作及科学家》中就有二人的名字。“约翰·戈登是上世纪60年代第一个用成体细胞核成功克隆动物——蛙的科学家，日本科学家山中伸弥发明了诱导多能干细胞的方法。”饶毅这样评价两位的贡献。

　　■物理奖很科幻

　　观测量子穿越时空或成真

　　10月9日， 2012年诺贝尔物理学奖揭晓了获奖名单，法国和美国的科学家共同获得此项殊荣。诺奖评委之所以垂青他们，是因为他们提出了突破性的实验性方法，使捕获整个量子体系成为可能。

　　这两位科学家研究的对象是“量子粒子”，这是个什么玩意儿？中国科学院院士、理论物理研究所研究员孙昌璞告诉记者，在量子世界中，有两种基本粒子——光子和原子，光子形成光或电磁波，原子构成物质。在宏观的现实世界中，我们看到的东西都是连续的，而进入微观的量子世界中，我们看到的却是另外一番景象。

　　举个例子，一束光看上去好像是连续的，其实它是由一个个光子组成的。这些光子飘忽不定，且呈现出许多让人无法理解、不可思议的神奇特性。比如，一个人不可能同时出现在两个地方，而光子就能做到这点；人也不可以穿墙而过，而量子世界中的粒子就可以做到。

　　在科幻电影中，我们常常能看到这样的桥段：外星人在一个地方神秘消失，然后又在另外一个地方瞬间出现；或者机密文件放入某个特殊装置后突然消失，并瞬间出现在另一个特定装置中。目前，中国的量子研究人员取得突破，在没有光纤电缆或其他中介的情况下，成功用少量光子，将一个质子发送出去，使其穿越一个湖泊，到达近百公里之外的地方。这可能使“超时空穿越”的神奇场景变为现实。

　　不过，要想深入了解粒子的这些神奇特性，首先就要捕获单个粒子。以往科学家一直认为，单个粒子很难从周围环境中隔离观测，一旦它们与外界发生交互，通常会失去神秘的量子性质。“而两位科学家，正是在这个方面有了重大突破。” 孙昌璞说，他们各自设计的观测方法，在让粒子保留神奇特性的情况下，不仅能对其进行观察，而且还能操控它。

　　孙昌璞说，两位科学家的研究，看似离我们普通大众很遥远，但其实目前已应用到全球定位系统(GPS)等科技上；研究还对我们未来研制超高精度的钟表作出了很大的贡献，这也许能用于未来的星际旅行。

　　此外，两位科学家的研究还打开了量子计算机之门。与传统电脑相比，量子计算机的速度是令人咋舌的，传统电脑用100万年才能解决的事，量子计算机几分钟就能搞定。“传统电脑改变了我们的生活，量子计算机一旦研制成功，我们的生活将再次发生改变。” 孙昌璞说。

　　■化学奖很奇幻

　　破解眼可视、鼻可嗅、舌可尝之谜

　　10月10日，两名美国科学家因进一步揭示了G蛋白偶联受体的内在工作机制，分享了2012年诺贝尔化学奖。

　　“G蛋白偶联受体”是啥东西？诺奖评委专家这样解释，人们能看到咖啡、闻到咖啡的香味、品尝到咖啡的美味，是通过眼睛、鼻子、舌头这些感觉器官。感官细胞最特别的地方，在于一种分布在细胞膜上的特殊蛋白质，这被称作G蛋白偶联受体，而眼可视、鼻可嗅、舌可尝，都离不开这个受体的作用。

　　举个例子，我们是如何闻到香味的呢？专家解释，咖啡飘出香味，我们的嗅觉细胞上的G蛋白偶联受体收到了信号，并与气味分子相结合，经过一系列像变魔术似的生化过程，成功将信号传到大脑的中枢神经，告诉我们这就是香味，于是我们闻到了浓郁的咖啡香。

　　关于G蛋白偶联受体，科普网站果壳网做了一个贴切的比喻：“如果G蛋白偶联受体相当于锁，那么G蛋白相当于锁芯，配体相当于钥匙。钥匙得过诺贝尔奖，锁芯得过诺贝尔奖，现在锁也得了诺贝尔奖。”

　　一些跟医药有关的股票，均因G蛋白偶联受体这个“锁”得了诺奖立刻大幅攀升甚至出现涨停，许多制药公司也对此产生了强烈的兴趣。

　　专家解释，人类有很多的疾病是由于G蛋白偶联受体“误传信号”造成的，糖尿病、心脏病、肿瘤等重要疾病的发生、发展与治疗，都跟G蛋白偶联受体密切相关。因此，我们所吃的西药当中，有相当一部分是给G蛋白偶联受体“吃”的。每一家制药公司都希望能分享两位诺奖科学家的研究成果，找到下一个可以大赚特赚的超级药物。

　　对于两位美国科学家获奖，饶毅调侃诺贝尔化学奖委员会的水平可能还不如中等偏上的研究生的水平，因为他们经常犯错误，不该给的他们给了、该给的他们没给，两种错误都犯过。

　　饶毅举例说，2003年，不应该奖水通道的发现，因为并不足够突出：不是第一个通道（是第几十个通道）、也无特殊性。2006年，化学家们只重视自己懂的，而忽略了同一科学领域中偏生物、但更重要的工作。基因转录领域，有两项工作的重要性毫无疑问高于解出转录因子的X线晶体结构：发现第一个转录因子（Mark Ptashne）、发现RNA多聚酶（Robert Roeder）。但诺贝尔化学奖委员会过分强调结构而忽略了转录领域中更重要的生物学工作。

　　“化学奖委员会水平有限，只知道跟踪生物的热点，钾通道解完后，立即受到大家重视，化学奖委员会就知道重视，而视杆蛋白那时没有热起来，所以化学奖委员会就不知道自己做功课了。”饶毅说。

　　同时，饶毅大胆预测，对于视杆蛋白/GPCR的结构生物学研究，几乎肯定会获得诺贝尔奖。

　　■文/ 吴洣麓

　　■本版图文选自《科技生活》周刊