揭開生命和疾病的奧秘
——解讀2019年諾貝爾生理學或醫學獎

□ 張 聞

北京時間10月7日，2019年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。美國醫學家威廉·凱林（William G.Kaelin Jr）、格雷格·塞門扎（Gregg L.Semenza）以及英國醫學家彼得·拉特克利夫（Sir Peter J.Ratcliffe）獲得這一獎項，以表彰他們在理解細胞感知和適應氧氣變化機制中的貢獻。

生物體感受氧氣濃度的信號識別系統是生命最基本的功能，然而一直以來，學界對此卻所知甚少，而正是3位諾獎得主的研究揭示了其中的機制。他們的研究成果為我們了解氧水平如何影響細胞代謝和生理功能奠定了基礎，也為抗擊貧血、癌癥和許多其他疾病的新策略鋪平了道路。

3人年輕時投入研究，年老時收獲認可，一路走來，見證了基礎研究的重要價值。

揭秘生命體與氧氣之間的關系

為什么氧氣之于人體而言那么重要？答案就在于我們需要氧氣來完成食物的“燃燒”。食物中的能量物質正是通過與氧氣完成的氧化反應才得以釋放能量。從化學上講，這跟一塊木頭的燃燒是一碼事，主要的區別在于，可見的燃燒是一個劇烈的氧化過程，而細胞里的“燃燒”是一個受控的緩慢氧化過程。

原來，科學家研究發現，吸氣后，氧氣將由肺的主氣管經支氣管再到小氣管末端的肺泡。氧氣透過肺泡膜進入肺部毛細血管，其中大部分和血液中紅細胞的血紅蛋白結合為氧合血紅蛋白。接著，動脈血液帶著氧氣從肺部流出，流經全身和身體組織中的營養物質發生反應。在反應過程中將消耗細胞中的氧氣，釋放能量并產生二氧化碳。隨著氧含量的降低，血紅蛋白又與氧分離，成為還原血紅蛋白。……