顶科协奖“医学奖”得主杰瑞米·内森斯:发现颜色视觉基因,理解人类如何看世界
顶科协奖“医学奖”得主杰瑞米·内森斯:发现颜色视觉基因,理解人类如何看世界
人是怎么看到五光十色的世界的?这个谜团是由约翰·霍普金斯大学医学院教授杰瑞米·内森斯解开的。
从揭示首个颜色感觉受体基因序列,到阐明色盲和三色视觉的分子基础、发现视网膜色素变性的首个已知病因,并通过基因工程佐证视觉系统具有非凡可塑性——攻读博士至今,内森斯几乎实现了学术生涯“大满贯”。
9月12日,这位美国神经生物学家被授予2024世界顶尖科学家协会奖“生命科学或医学奖”。该奖项遴选委员会主席、2013诺贝尔生理学或医学奖得主兰迪·谢克曼在解读内森斯的获奖工作时说,“他的思想深度以及研究方法的创新力,使他跻身世界最优秀神经科学家之列。”
发现“看到颜色”的奥秘
“一切始于三百年前。”谢克曼一语道出人类追寻颜色视觉的科学史渊源——
英国科学家牛顿发现,阳光经三棱镜折射后,会产生多种色光组成的光谱,且每个折射角对应不同波长的色光。1794年,英国化学家约翰·道尔顿第一次发现了色盲病。1802年,英国物理学家托马斯·杨提出假设,他认为人眼必然具有至少能够识别三原色的不同感受器。直到上世纪60年代,颜色感受器才被定位到视网膜上的锥状细胞上。
内森斯的研究则进一步揭示了颜色视觉的分子机制。他发现,视网膜中的锥状细胞含有三种不同的光敏蛋白,分别对红、绿、蓝三种颜色的光敏感。这些光敏蛋白的基因突变会导致色盲等视觉障碍。这一发现不仅解释了人类如何感知颜色,也为治疗相关视觉疾病提供了新的思路。
内森斯的另一项重要贡献是发现了视网膜色素变性的首个已知病因。视网膜色素变性是一种遗传性眼病,会导致视力逐渐丧失。内森斯团队通过基因组学技术,找到了与该疾病相关的特定基因突变,为疾病的早期诊断和治疗提供了重要线索。
此外,内森斯还通过基因工程技术,成功在动物模型中恢复了部分视觉功能。这一突破表明,视觉系统的可塑性远超以往认知,为未来开发视觉修复疗法带来了希望。
内森斯的科研成果不仅深化了人类对视觉系统的理解,更为治疗视觉障碍疾病开辟了新途径。他的研究工作展现了基础科学研究在解决实际问题中的重要价值,也体现了科学家追求真理、造福人类的崇高精神。