2017年诺贝尔生理学或医学奖是这样评选产生的!
导语：2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国遗传学家！
北京时间10月2日17时30分许，瑞典卡罗琳斯卡医学院在斯德哥尔摩宣布，将2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国遗传学家杰弗里·霍尔（Jeffrey C.Hall）,迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）以及迈克尔·杨（Michael W.Young），以表彰他们发现控制昼夜节律的分子机制。控制昼夜节律的分子机制，换而言之，即生物钟的分子机制。
三位新晋诺奖得主：Jeffrey C. Hall（左）、Michael Rosbash（中）、Michael W. Young（右）
诺贝尔评奖委员会表示，包括人类在内的许多生物都有内在的生物钟，但其中原理人类却一直无法破解。获奖者以果蝇为对象，分离出能够控制昼夜节律的基因，并在分子层面揭示了相关蛋白质的工作机制。
他们将获得金质奖章、证书，并分享900万瑞典克朗（约合人民币740万元）的奖金。值得注意的是，这三位获奖者在2013年还共享了邵逸夫奖的生命科学与医学奖。
截至2017年，诺贝尔生理学或医学奖共颁发108次，其中有39次是授予单个科学家。曾获此殊荣的女科学家共计12位。
2015年，凭借在青蒿素上所做贡献，药学家屠呦呦成为第一位摘得该奖的中国科学家。
三位科学家的获奖理由是：因发现控制昼夜节律的分子机制。
获奖人简介
杰弗里.霍尔(Jeffrey C. Hall)
杰弗里.霍尔(Jeffrey C. Hall)，美国遗传学家，1945年出生于美国纽约。1971年在西雅图华盛顿大学获得博士学位，1971年至1973年在加州理工学院担任博士后研究员。1974年，他加入了布兰迪斯大学任教职。杰弗里.霍尔现已退休。
迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）
迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash），美国遗传学家，1944年出生于美国堪萨斯城。他于1970年获得美国剑桥的麻省理工大学博士学位。后在苏格兰的爱丁堡大学做了三年博士后研究。1974年以来，在美国沃尔瑟姆的布兰迪斯大学任职。
迈克尔·杨（Michael W. Young）
迈克尔. 杨（Michael W. Young），美国遗传学家，1949年出生于美国的迈阿密。1975年，他在奥斯丁的德克萨斯大学（University of Texas）获得了博士学位。在年间，他在Palo Alto的斯坦福大学担任博士后研究员。1978年后，他在纽约的洛克菲勒大学（Rockefeller University）任职。
站在前人肩膀上，一窥生物钟的分子机制
地球在进行有规律的自转和公转，而在地球上的生物有着一个内在的生物钟，帮助生命体适应在地球上的规律节奏。但生物钟是怎么工作的？三位新晋的诺贝尔生理学或医学奖得主正是帮助人类一窥其内部机制。
生物钟的存在，显而易见，但是其背后的机理，却是通过数十年漫长的探索才发现的。第一次突破，是在1971年，美国已故分子生物学家西摩·本泽（Seymour Benzer）和已故遗传学家罗纳德·克纳普卡（Ronald Konopka）在果蝇身上发现一个基因，它经过变异，可以将果蝇的生物钟调快、调慢，甚至关闭。虽然这并未解释生物钟如何运作，但这是踏出的关键一步。
沿着西摩·本泽的研究之路，霍尔、罗斯巴什、杨用三十年时间探索生物钟奥秘，终于揭开其神秘面纱，找到了操控昼夜节律的分子机制。
他们的研究在1984年重大突破：他们发现，如果改变了果蝇体内一组特定基因，那么果蝇的生物钟就会发生改变。前述基因被命名为周期基因（period gene，简称“the per”）。这个发现向人们揭示了，天然生物钟是由遗传基因决定的。
在此基础之上，霍尔和罗斯巴殊有了第二个突破。他们发现果蝇脑内周期基因的核糖核酸（mRNA）和蛋白水平呈现出昼夜节律性变动。具体来说，就是在早晨浓度较低，而夜晚浓度升高。
之后，三位科学家进一步深入研究，发现了更多与生物钟有关的基因（9至12组），并研究出它们的产生、运作机制，了解了这些基因的mRNA及蛋白是怎样控制昼夜节律的。这些控制果蝇昼夜节律的机制，同样适用于其他生物，包括人类。
背景拓展：
诺贝尔奖分设物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六个奖项。自1901年首次颁发以来，2017年的生理学或医学奖是诺贝尔奖各项奖项累计的第580次颁布。
其中，最年长的获奖者是2007年获诺贝尔经济学奖的俄罗斯裔美国经济学家Leonid Hurwicz，获奖时已90岁，于2008年去世。最年轻的获奖者是2014年获诺贝尔和平奖的巴基斯坦女学生Malala Yousafzai，获奖时仅17岁。
诺贝尔奖的奖金来自瑞典化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔所成立基金的利息或投资收益。随着诺贝尔基金的收益变化，诺贝尔奖的奖金有所浮动。
2001年至2011年的单项奖金为1000万瑞典克朗，2012年至2016年因基金收益下降，奖金下调为800万瑞典克朗。2017年，基金财务状况好转，奖金改为900万瑞典克朗。
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今日搜狐热点2017年诺贝尔生理学或医学奖：揭开生物钟运作的神秘面纱
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&&&&&& 央视网消息：很多年前我们就已经知道，包括人类在内的各种生物都拥有一个内在的&生物钟&，来帮助它们预测和适应一天的规则节律。但是，这个生物钟究竟是怎样运作的呢？今年获奖的三位科学家就深入钻研了我们的&生物钟&，并且阐释了它内在的原理。他们的发现阐释了植物、动物以及人类如何调节自己的生物节律，以适应随地球自转而来的昼夜变换的。
编辑：刘珊
责任编辑：刘慧
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三位美国科学家的工作，使得昼夜节律生物学成为一个广阔而充满活力的研究领域，为人类的健康和幸福带来深远的影响。
北京时间10月2日17时30分许，瑞典卡罗琳斯卡医学院在斯德哥尔摩宣布，将2017年诺贝尔生理学或医学奖授予美国遗传学家杰弗里&霍尔（Jeffrey C. Hall）, 迈克尔&罗斯巴什（Michael Rosbash）以及迈克尔&杨（Michael W. Young），以表彰他们发现控制昼夜节律的分子机制，从而揭开了今年诺贝尔奖的序幕。
这三位科学家均来自美国，使得美国获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家人数增加至98位，而获得诺贝尔奖的人数总共达334人（含双重国籍），稳居第一位。三位美国遗传学家将分享900万瑞典克朗（约合人民币740万元）的奖金，奖金额度也比去年提高了100万瑞典克朗(约82万元人民币)。
杰弗里&霍尔1945年生于美国纽约，1971年获得美国西雅图华盛顿大学遗传学博士学位，1974年从布兰迪斯大学开始职业生涯，1984年他和迈克尔&罗斯巴什的研究小组克隆了果蝇的周期基因，还揭示出该基因所编码的信使核糖核酸和蛋白质含量随昼夜节律而变化，现已退休。
迈克尔&罗斯巴什1944年生于美国堪萨斯城，1970年从麻省理工学院获得生物物理学博士学位，1984年他和杰弗里&霍尔的研究小组克隆了果蝇的周期基因，1990年提出了生物钟的转录翻译负反馈回路的概念，1998年在果蝇中发现两个调节节律的新基因。2003年，罗斯巴什当选为美国国家科学院院士。罗斯巴什现为美国布兰迪斯大学教授和霍华德&休斯医学研究所的研究员。
迈克尔&杨1949年生于美国迈阿密，1975年获美国得克萨斯大学奥斯汀分校博士学位，1978年起任洛克菲勒大学教员，2004年成为该校副校长。1984年他的团队与霍尔和迈克尔&罗斯巴什团队分别独立克隆出果蝇的周期基因，他之后还揭示了更多生物钟相关基因，包括timeless基因，以及它们产物的运作情况。2007年，迈克尔&杨当选美国科学院院士。
在获得2017年诺贝尔生理学或医学奖之前，因为发现控制生物昼夜节律的分子机制，杰弗里&霍尔，迈克尔&罗斯巴什以及迈克尔&杨已经一起获得2009年美国耶鲁大学格鲁伯神经科学奖（Gruber Prize），2011年美国哥伦比亚大学路易莎&格罗斯&霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize），2012年加拿大盖尔纳德国际奖（Canada Gairdner International Award），2012年美国南加州大学马思睿奖（Massry Prize），2013年中国邵逸夫生命科学及医学奖以及2013年威利生物医学奖（Wiley Prize）等众多奖项。虽然今年并没有成为各大媒体诺贝尔奖预测的大热门，但是这三位科学家的获奖也算是实至名归。
2017年诺贝尔生理学或医学奖获得者：左起左起：、杰弗里&霍尔（Jeffrey C Hall）、迈克尔&罗斯巴什（Michael Rosbash）和迈克尔&杨（Michael W Young）。（资料图/图）
前人的基础
据诺贝尔奖官方网站介绍，生命体包括人类如何随地球自转、昼夜更替而呈现节律变化，一直是科学家们关注的重要研究方向。早在18世纪，法国地球物理学家、天文学家和时间生物学家让&雅克&德奥图斯&德马兰（Jean Jacques d'Ortous de Mairan）在研究含羞草时，发现在白天含羞草的叶子向太阳开放，到傍晚则会关闭，之后他又将含羞草置于完全黑暗环境中，以观察含羞草的叶子是否会一直关闭，但是含羞草叶子仍然随着昼夜更替进行有序地开放和闭合，德马兰于是认为植物中可能有自己的生物钟。后来又有一些科学家发现除了植物，动物和人类也都有这种控制昼夜节律的生物钟。
在完全黑暗的环境中，含羞草叶子仍然随昼夜周期开闭，表明其体内存在一种生物钟。（诺贝尔奖官方网站截图/图）
据北京大学讲席教授饶毅介绍，纽约出生的波兰犹太裔美国科学家西摩&本哲（Seymour Benzer）是研究动物昼夜节律的开创者。本哲大学原本学的是物理学，随着分子生物学研究热潮的到来，上世纪50年代前后，很多科学家从物理学转向分子生物学研究领域，和英国科学家、DNA双螺旋共同发现者弗朗西斯&克里克（Francis Crick）一样，本哲也是其中之一。本哲在上世纪50年代相继提出遗传突变就是DNA碱基序列的变化和基因的顺反子定义等诺贝尔奖级别的理论，从60年代末开始，本哲开始利用果蝇研究神经生物学，之后40年里取得一系列突破性原创研究成果，其中一项就是发现了控制果蝇昼夜节律变化的&周期基因&（Period Gene）。本哲和他的研究生罗纳德&科诺普卡（Ronald Konopka）发现通过化学诱变的方法，可以扰乱果蝇的昼夜节律时钟，即可将果蝇的生物钟调快、调慢，甚至关闭，从而提出果蝇基因组中存在某些周期基因，能控制果蝇的生物钟。
不过他们并没有能克隆出这个周期基因，更没能揭示出周期基因如何控制动物昼夜节律的。这主要受当时技术的限制，因为DNA克隆技术是在1973年才发明出来，而且要等到上世纪70年代末，果蝇基因克隆技术才建立起来，这时本哲和科诺普卡的研究热情或许已不在果蝇的昼夜节律上了。周期基因的克隆及控制昼夜节律的分子机制研究工作则由杰弗里&霍尔，迈克尔&罗斯巴什以及迈克尔&杨等后来者接力了，其中杰弗里&霍尔是本哲指导过的博士后。不幸的是，这些创新工作直到十年前才相继得到科学家的普遍认可，可惜本哲于2007年不幸去世，他的研究生科诺普卡也于2015年去世，没能分享诺贝尔奖或他们开创的研究领域获得诺贝尔奖的喜悦。
昼夜节律如何调控
1984年，来自布兰迪斯大学的杰弗里&霍尔和迈克尔&罗斯巴什团队，以及来自洛克菲勒大学的迈克尔&杨团队各自独立克隆出了本哲所称周期基因的DNA。杰弗里&霍尔和迈克尔&罗斯巴什团队继续揭示出，周期基因所表达的周期蛋白会在晚上积累，白天则会降解，周期蛋白浓度会随着昼夜节律呈现规律性的24小时周期变化。
下一步则需要弄明白昼夜节律振幅是如何产生和维持的，杰弗里&霍尔和迈克尔&罗斯巴什团队推论周期基因的表达实际是一种抑制反馈调控，即当周期基因指导合成的周期蛋白过多时，周期蛋白会抑制周期基因的表达，而如果细胞中的周期蛋白较少时，其合成就会加快；不过这一假设存在一个前提，就是周期蛋白需要进入细胞核，才能作用于周期基因并调控其表达，而周期蛋白是在细胞质合成的，它如何进入细胞核的呢？
1994年，迈克尔&杨团队发现了另一种生物钟蛋白基因，命名为timeless,其编码表达的TIM蛋白能结合周期蛋白，这一蛋白复合物可进入细胞核内，阻断周期基因的表达，从而关闭周期基因的抑制反馈循环。
这一发现，可以解释这些周期蛋白含量如何周期性变化，但是什么控制这种变化频率呢？迈克尔&杨团队后来又发现一种叫doubletime的基因，表明DBT蛋白,主要功能是延迟周期蛋白的积累。这些基因共同作用，使得周期蛋白含量的变化会适时调整，以与24小时昼夜节律相吻合。
之后，在上述工作的基础上，其他科学家又发现了一些新的基因，进一步完善了周期蛋白如何调控昼夜节律的分子机制。而且科学家们也发现，人类体内控制生物钟变化的分子机制与果蝇类似，很多基因被体内生物钟所调控，仔细调整校准体内的昼夜节律，以适应每天不同的时期。
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