下周,诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖将正式揭晓,最优秀的科学人才将从学术上的默默无闻变成万众瞩目的焦点。
该奖项由瑞典工业家阿尔弗雷德·诺贝尔在一个多世纪前设立,旨在表彰需要数十年才能完成的开创性工作。
预测谁将赢得科学界的最高荣誉是出了名的棘手。入围名单和提名人仍是秘密,而披露评选过程细节的文件则被封存50 年,不对外公开。
然而,诺贝尔奖级别的发现并不缺乏:以下五项突破尚未引发来自斯德哥尔摩改变生活的呼吁——至少现在还没有。
【第一个人类基因组】
人们经常讨论的诺贝尔奖候选项目之一是人类基因组图谱,这是一项大胆的项目,于 1990 年启动,并于 2003 年完成。 破解人类生命遗传密码需要美国、英国、法国、德国、日本和中国的 数千名研究人员组成的国际联盟的参与。
这项努力对生物学、医学和许多其他领域产生了深远影响。但该项目未能获得诺贝尔奖的原因之一可能是参与这一壮举的人数众多。 根据诺贝尔 1895 年遗嘱中规定的规则,每个奖项最多只能授予三人——鉴于许多科学研究的合作性质,这是一个越来越大的挑战。
【肥胖治疗的革命】
过去几年,模仿胰高血糖素样肽 1(GLP-1)的激素的轰动性减肥药的研发震动了医疗界。 世界上八分之一的人患有肥胖症,这一数字自 1990 年以来增长了一倍多,而这种降低血糖、抑制食欲的药物有可能开创肥胖症治疗和 2 型糖尿病等相关疾病的新时代。
参与研发这种名为索马鲁肽的药物的三位科学家——斯维特拉娜·莫伊索夫 、乔尔·哈贝纳博士和洛特·比耶尔·克努森 ——获得了2024 年拉斯克-德贝基临床医学研究奖,该奖通常被认为是某项特定突破或科学家是否会获得诺贝尔奖的指标。
洛克菲勒大学生物化学家兼副教授莫伊索夫和哈佛医学院内分泌学家兼医学教授哈贝纳帮助识别和合成了 GLP-1。诺和诺德公司研究和早期开发首席科学顾问克努森在将其变成如今数百万人服用的有效减肥药物方面发挥了关键作用。
【变革性人工智能】
人工智能(AI)正在以前所未有的速度改变人们的生活。
科睿唯安科学信息研究所研究分析主管戴维·彭德尔伯里 表示,这个领域竞争激烈,但有两个名字脱颖而出。彭德尔伯里通过分析同行科学家多年来引用其重要科学论文的频率来确定“值得获得诺贝尔奖”的个人。
这两位关键人物分别是 Demis Hassabis 和 John Jumper,他们是谷歌 DeepMind 开发的 AlphaFold 蛋白质结构数据库的发明者。AlphaFold 蛋白质结构数据库是一款人工智能程序,可以从氨基酸序列解码蛋白质的 3D 结构,全球至少有 200 万研究人员使用过该数据库。
AlphaFold 充当蛋白质结构的“谷歌搜索”,提供对蛋白质预测模型的即时访问,加速基础生物学和其他相关领域的进展。
自 2021 年两人的关键论文发表以来,该论文已被引用超过 13,000 次,彭德尔伯里称这是一个“非凡的数字”。他说,在总共 6100 万篇科学论文中,只有约 500 篇被引用超过 10,000 次。
江珀和哈萨比斯已经获得了2023 年拉斯克奖和科学突破奖。彭德尔伯里表示,他们将来可能会获得诺贝尔化学奖,第三位研究员、华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长大卫·贝克也有望获奖,他为 AlphaFold 奠定了基础。
但彭德尔伯里表示,对于通常持保守态度的诺贝尔委员会来说,授予该领域奖项可能为时过早。
他说:“一些人认为,颁发这样的奖项为时过早,因为这项研究成果才刚刚问世,而将人工智能应用于科学研究则是一个全新的领域。”
【了解肠道微生物群】
我们的身体并不孤独。人体内和体表生存着数以万亿计的微生物——细菌、病毒和真菌,统称为人类微生物群。
随着过去二十年基因测序的进步,科学家们能够更好地了解这些微生物的作用、它们如何相互交流以及如何与人体细胞(特别是在肠道中)相互作用。
彭德尔伯里表示,该领域早就应该获得诺贝尔奖的认可。 生物学家杰弗里·戈登博士是圣路易斯华盛顿大学的罗伯特·格拉泽杰出大学教授,也是该领域的先驱。
戈登致力于了解人类肠道微生物组及其如何影响人类健康,从小鼠实验室研究开始。他领导的研究发现,肠道微生物组在营养不良的健康影响中发挥着作用,营养不良影响着全球近 2 亿儿童,他正在开发旨在改善肠道健康的食品干预措施。
【致癌基因】
在 20 世纪 70 年代,人们了解到癌症有时会在家族中遗传,但对乳腺癌的主流观点并没有考虑到任何遗传性疾病。
玛丽-克莱尔·金现任华盛顿大学医学院医学和基因组科学教授,曾研究过人类和黑猩猩之间的基因差异,她采取了一种新的方法。
早在科学家尚未绘制出人类基因组图谱之前,金就花了 17 年的时间检测并确定了 BRCA1 基因突变在乳腺癌和卵巢癌中的作用。 这一发现使得基因检测能够识别出哪些女性患乳腺癌的风险较高,以及如何降低患癌风险,比如额外筛查和预防手术。
诺贝尔生理学或医学奖将于周一公布,诺贝尔物理学奖将于周二公布,诺贝尔化学奖将于周三公布。诺贝尔文学奖将于周四公布,诺贝尔和平奖将于周五公布。