北京时间10月4日消息，2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓：David Julius和Ardem Patapoutian两人获奖，获奖理由：发现温度和触觉感受器。

但是当看到了网上对于诺贝尔生理学或医学奖的解读，则是五花八门,难以让高中生理解，尤其是下面的这两个蛋白质分子：

但是明年可能会考啊！！？？？那么我们一起来整理一下，如何用高中知识来理解今年的诺贝尔奖：

首先今年的主线应该是温度感受器的分子机制的发现，因为两位诺贝尔奖得主都有参与，而压力感受器应为支线，只有Patapoutian参与。

主线——温度感受器

温度的感觉是一种神经反射，感觉是在大脑皮层里产生的（这里是重点，考试易错点），而最初则是感受器首先产生的神经冲动的传导，反射的基础则是反射弧，中学生物书反射弧概念是：感受器-传入神经-神经中枢-传出神经-效应器，如下图：

而其中体温调节也是相当的重要的，其中温觉感受器和冷觉感受器也是非常重要的，如下图：

当然很多同学对于为什么要区分冷觉和温觉感受器多少有一些迷惑，而今年诺贝尔则很好的说明了，冷觉和温觉感受器它们两个并不是一回事，或者说是作用的结构和机制是不同的：

热觉（温觉）——与辣椒

辣椒让人发热，这是自从辣椒发现就众所周知的。可是辣椒为什么会让人发热呢？

早期科学家发现：辣椒发热，并不是味觉，而是痛觉，这种痛觉会让人体发热。但是，辣椒并不是像针刺那样明显会刺激到我们的神经。人体到底是如何感受到辣椒这种痛觉呢？

于是加州大学旧金山分校的David Julius决定去探究一下辣椒到底是怎么让人感受到疼痛的。当然，辣椒不能整个的被用于直接研究，他们选择用辣椒里的关键成分：辣椒素进行研究。

而这个时候，一个问题又出现了：

很多细胞是没有“痛觉”的，你必须选择能够感受“痛觉”的细胞，最终，他们找到了感觉神经元，这是一种专门用来感知的神经元。

接下来，就是研究到底辣椒素是如何让感觉神经元识别的。这就涉及到了基因。

人体中的基因太多了，想确定到底是什么基因发挥作用太难了，于是他们决定采用“大数据”来筛选。

这里的“大数据”是生物学上的基因文库，就是包含了数百万基因片段的一个混合体。然后他们把这些片段对应的基因在感觉神经元中表达，也就是让这些基因发挥作用。接下来就看哪个基因可以对辣椒素有反应了。

经过一系列尝试，科学家最终发现了一个可以对辣椒素有反应的基因，这是一个新的发现，最后命名为TRPV1，这也是一个新鉴定出来的离子通道蛋白基因。

而值得一提的是，这个痛觉受体，竟然是和温度有关，相当于一个顶俩，这就有意思了。

这就解释了为什么吃辣椒感觉又热又痛的原因了：我们吃下辣椒，辣椒里面的辣椒素可以引发人体的TRPV1来触动痛觉，而这种痛觉还和热觉有关，所以就有了又热又痛的感觉了。当然有的同学还会问那么热的时候会不会也感觉到痛呢？关于这个问题可以自己进行脑补。

冷觉感受器——与薄荷

当科学家已经意外的知道了热觉的产生机制，自然就会想到冷觉是不是也是一样的机制：

采取类似的研究办法，科学家们用常见的薄荷开始了进一步的研究，同样，科学家研究使用的依然是薄荷的关键物质—薄荷醇。研究人员果不其然的就发现了新东西——TRPM8，是证明可以被寒冷激活的受体，这个研究是Julius和Patapoutian分别独立研究的，他俩也是今年两位诺奖得主。

他们研究的大体思路，可用下面一张图来汇总：

可以说，整个研究，发现了人体是如何感受到温度和触觉（也就是痛觉这种典型触觉），他们是有一系列受体来进行。

至此也证明了温度调节当中的温觉感受器与冷觉感受器是不一样的，因此大家一定要注意。

支线——压力感受

今年诺奖的得主之一Patapoutian在研究完薄荷后转身又去研究了机械感觉。比如拥抱：

他们开发了一套细胞体系，这体系的特点就是刺激一个细胞，细胞会发出电信号，而接下来可以对电信号进行检测接下来，他们筛选出了72个候选基因，经过一一排除，最后找到了一个新的感受机械压力的通道蛋白Piezo。

总结：温度/痛觉是和TRPV1有关，触觉刺痛是和PIZEO2有关，它们都是人体感受器的一部分。

诺奖委员会指出，这两位诺奖得主在TRPV1、TRPM8、以及Piezo通道上的突破性贡献，不仅让我们知道人体如何感知冷热，感知触觉，从而理解身边的世界，后续的研究还为我们带来了更多生理上的洞见，也被用于开发多种治疗疾病的药物，实实在在将科学转化为了造福病患的工具。

等到这些科学家做出突破性发现之后，人们意识到这些受体在人体内是如此丰富，参与到了众多的生理活动之中——比如水喝多了就要上厕所，憋尿的感觉正是来自感知压力的PIEZO2受体；而会被辣椒素激活的TRPV1受体，同样也能感知毒素或是高温，是重要的镇痛靶点。Patapoutian教授还举了一些例子：血液中的红细胞能感知压力，变换自己的体积；或是免疫细胞上的相关受体能调节血液中的铁含量。在阐明这些受体之前，没人能想到它们还有这样的功能。

同样的，研究过程也更加的提醒了我们保护生物多样性以及环境的重要性，尤其是辣椒和薄荷中由潜在价值转换为直接价值的意义：这两名科学家在研究时用到了辣椒素和薄荷醇，这些来自植物的化学物质，成为了理解人类本身的重要工具。Julius教授还提到，阿司匹林与吗啡，同样是来自植物。

在聊到自己的发现，两名科学家都提到了非常有意思的一点：无论是感知触觉，还是感知温度，人们都已经习以为常，并不觉得这些感觉有什么奇怪。但在生物学家眼里，这却是非常重要的问题。如果没有触觉，我们的脚就不知道是否脚踏实地，无法站立或是行走。而如果感受不了温度，就很容易置身危险的环境而不自知。于无声处听惊雷。从普通人见怪不怪的地方找到突破点，正是科学大家的与众不同之处。

声明：本文来源于网络，由自主选拔在线团队（微信公众号：zizzsw）排版编辑，如有侵权，请及时联系管理员删除。