琳达·巴克

琳达·巴克 (1947～)，琳达·巴克生于西雅图市，是西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心基础科学部成员及华盛顿大学生理学和生物物理学教授。巴克在华盛顿大学获学士学位，1980年在德克萨斯大学获得博士学位，并在哥伦比亚大学完成博士后的研究。1984年～1992年在哈佛大学医学研究所任研究员，2002年开始任哈钦森癌症研究中心研究员，2003年起成为美国国家科学院成员。巴克因在基础研究方面的杰出研究获得了路易斯·罗森斯代尔奖、联合利华科学奖、Perl/UNC神经系统科学奖和盖尔德纳国际基金等多项科学大奖。

琳达·巴克实验室主要研究气味和信息素怎样被鼻子首先发觉，然后再被大脑转化成不同的感觉和行为。除此以外，琳达·巴克和同事们还致力于引起衰老和决定寿命长短机能的研究。

“闻香识物”的奥秘就是被这位有着“气味专家”美誉的女科学家发现的，她和同事到目前为止总共发现了与“气味受体”有关的大约1000个基因，并在人类鼻腔中发现与这些基因有关的大量蛋白质，为研究人类嗅觉系统做出突破性的贡献。

2004年的诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家：58岁的理查德·阿克塞尔（Richard Axel）和57岁的琳达·巴克（Linda B.Buck），以表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献。

阿克塞尔和巴克于1991年联合发表论文，宣布他们发现了包括约1000种不同基因的一个基因大家族，以及这些基因对应着的相同数目的气味受体种类。之后两人各自独立研究，从分子层面到细胞组织层面清楚地阐明了嗅觉系统的工作原理。

独特的花香会唤起一个人久远的美好回忆，但一种难闻的气味也会让人对某种食物避之唯恐不及。嗅觉不仅让人的感受更加细致入微，而且对很多动物感知周围环境、以至于更好地生存也起着重要作用。

在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。人能够分辨和记忆约1万种不同的气味，但人具有这种能力的基本原理是什么，2004年度诺贝尔生理学或医学奖获奖者、美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，通过自己开拓性的工作找到了解开这一谜底的钥匙，清楚地阐明了人类嗅觉系统的工作方式。

两位科学家的研究揭示，有气味的物质会首先与气味受体结合，这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后，气味受体细胞就会产生电信号，这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中，并进而传至大脑其他区域，结合成特定模式。由此，人就能有意识地感

受到比如茉莉花的香味，并在另一个时候想起这种气味。

阿克塞尔和巴克发现，人体约有1000个基因用来编码气味受体细胞膜上的不同气味受体，这占人体基因总数的约3%。他们的研究显示，人的嗅觉系统具有高度“专业化”的特征。比如，每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因，气味受体细胞的种类与气味受体完全相同。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为“嗅小球”的微小结构。人的大脑中约有2000个“嗅小球”，数量是气味受体细胞种类的2倍。“嗅小球”也非常的“专业化”，携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的“嗅小球”中，也就是说，来自具有相同受体的细胞的信息会在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞，每个“嗅小球”只激活一个僧帽细胞，使人的嗅觉系统中信息传输的“专业性”仍得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果，来自不同类型气味受体的信息组合成与特定气味相对应的模式，大脑最终有意识地感知到特定的气味。

两位科学家在研究中发现，每个气味受体细胞会对有限的几种相关分子作出反应。绝大多数气味都是由多种气体分子组成的，其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体，并会通过“嗅小球”和大脑其他区域的信号传递而组合成一定的气味模式。尽管气味受体只有约1000种，但它们可以产生大量的组合，形成大量的气味模式，这也就是人们能够辨别和记忆约1万种不同气味的基础。

阿克塞尔和巴克所发现的嗅觉系统组织原理，对研究人体其他感觉系统也具有价值。例如，他们发现，鼻上皮其他区域还存在能够检测信息素的受体，这些受体与气味受体存在相似。另外，科学家们还发现，舌头味蕾中也存在与气味受体类似的受体。

琳达·巴克和她的导师理查德·阿克塞尔一直在努力找出人类嗅觉和味觉的秘密，而且已经在这方面工作了14年。

琳达·巴克说：“首先要找出哺乳动物如何分辨这么多气味，其次是神经系统如何把这么多不同的化学结构转换成不同的感觉和行为。”

1991年，巴克取得了第一个突破。她在哥伦比亚大学和导师理查德·阿克塞尔发现了包含鼻子里的气味感受器的基因图谱。气味感受器在鼻子后部，是一种在鼻腔细胞表面的蛋白质分子，通过与特殊的气味分子结合来识别气体。这一研究的难点在于与气味有关的基因数量很大，在总共大约5万个基因里有1000个左右与气味有关，占了2%。

2004年的诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家：58岁的理查德·阿克塞尔（RichardAxel）和57岁的琳达·巴克（LindaB.Buck），他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出贡献，揭示了人类嗅觉系统的奥秘。

这两位科学家共同发现了人体“气味感受器”的大型基因家族，这使我们得以理解“人类为什么能够自觉感受到春天紫丁香的香气，并在任何时候都能提取出这种嗅觉上的记忆”。两位科学家因为他们的努力而获得了138万美元的奖励。

破解嗅觉之谜

诺贝尔基金会表示，把大奖颁发给这两位科学家是因为他们在研究中发现了包含1000个不同基因的大型基因家族，清楚地阐释了人类的嗅觉系统是如何运作的。这使得我们能够理解“人类为什么能够自觉感受到春天紫丁香的香气，并在任何时候都能提取出这种嗅觉上的记忆。”

理查德·阿克塞尔目前在美国哥伦比亚大学霍华德·休斯医学研究所工作。琳达·巴克现任职于美国西雅图的弗雷德·哈钦森癌症研究中心。阿克塞尔和巴克在1991年共同公布了在基因领域的发现。此后，他们又在对嗅觉系统的各自独立研究中做出了新的贡献。巴克就职的弗雷德·哈钦森癌症研究中心表示，巴克还没有就此事与他们联系，不过该中心的发言人说：“这一事件非常令人兴奋。”琳达·巴克此前谈到她的研究项目时说：“在长久的研究历程上，我一直努力尝试，进行过无数次试验，却没有任何值得欣慰的发现。所以，当在1991年发现了新的基因后，我简直不敢相信这是真的！特别是这些基因以前从来都没有人见过。它们与此不同，但是彼此间又保持着紧密联系。这一发现给了我极大的成就感。”

前沿

三个假设带来惊人突破

巴克大胆想像使研究取得巧妙的新进展

在对人体所有功能感觉的研究中，嗅觉一直是最神秘的领域。科学家们已经发现，味觉比视觉记忆更长久。视觉记忆在几天甚至几小时内就可能淡化，而产生嗅觉和味觉的事物却能令人记忆长久。在某种特殊气味刺激下，人们记忆的闸门突然打开。

但是，对复杂嗅觉的形成原理和过程的研究还一直处在探索阶段。对于嗅觉系统如何辨别一万种以上气味的基本原理仍然不能完全解释。而理查德·阿克塞尔和琳达·巴克在这一领域的前沿性研究能帮助我们进一步深入了解嗅觉系统。他们获得诺贝尔奖的主要研究成就是发现了一个大型基因组群，其中有1000个不同的基因（这个数量占所有人类基因的3%），这也同时带来了对相同数量受体蛋白的发现。

十几年前的重大发现

1991年巴克还是阿克塞尔领导的实验室的一名博士后研究员时，两人共同发现了决定气味受体编码的一大基因家族。气味受体处于鼻腔上部的嗅觉细胞中，它们能探测吸入气体中的气味分子。每一个气味受体细胞内只会包含一个类型的气味受体；而每一种气味受体能察觉一定数量的气味物质。

寻找气味受体蛋白

人体的嗅觉体系包含5百万嗅觉神经，它们直接把收到的嗅觉信息发送给大脑的嗅觉区。嗅觉神经将神经纤毛深入鼻腔黏膜中，科学家们相信，这些纤毛上一定有专门探测气味分子的蛋白质。

一直以来，科学家们都在力求找到这些特殊的受体蛋白质，因为受体蛋白是解答嗅觉两大问题的关键所在。科学家们还不知道嗅觉系统怎样把上千种的气味分子区分开来；其次，科学家还在探索大脑怎样处理不同的嗅觉信息来区分不同的气味。

不同寻常的假设

而阿克塞尔与巴克着重于基因方面的研究给这一领域带来了全新的进展。他们在研究中并没有直接针对受体蛋白，而是转向嗅觉细胞中决定蛋白质的基因。巴克首先取得了一个“非常巧妙的”新突破。她做的三个假设极大缩小了研究范围，她首先依据实验室的研究成果，假设受体在形态上和功能上的一些特性，这就能缩小研究范围。其次，她假设气味受体是一个相互关联的蛋白质家族中的成员，这样就可以从大型蛋白质族群入手研究。另外，她主张锁定只对嗅觉细胞中出现的基因进行研究。阿克塞尔称，巴克的大胆假设为他们的研究至少节省了好几年的时间，这使得研究小组就能集中对一些可能专门为受体蛋白质而编码的基因进行研究，从而取得较大进展。

诺贝尔生理学或医学奖

诺贝尔生理学或医学奖，是根据阿尔弗雷德·诺贝尔逝世前立下的遗嘱，诺贝尔生理医学奖由位于瑞典首都斯德哥尔摩的卡罗琳医学院负责颁发。颁奖仪式于每年12月10日，诺贝尔逝世周年纪念日举行。诺贝尔生理医学奖是为了表彰前一年中在生理学或者医学领域有重要的发现或发明的人。

贝尔奖是根据A-B-诺贝尔遗嘱所设基金提供的奖项(1969年起由5个奖项增加到6个)，每年由4个机构(瑞典3个，挪威1个）颁发。1901年12月10日即诺贝尔逝世5周年时首次颁发。诺贝尔在其遗瞩中规定，该奖应每年授予在物理学、化学、生理学或医学、文学与和平领域内“在前一年中对人类作出最大贡献的人”，瑞典银行在1968年增设一项经济科学奖，1969年第一次颁奖。

不为任何商业目的

一位诺贝尔奖委员称，把奖项颁发给这两位科学家没有出于任何商业或医疗行业上的利益，而是为了鼓励对人类一大重要感官的探索研究。诺贝尔医学奖并没有设立任何具体的标准。阿尔弗雷德·诺贝尔在设立这项奖项时只是表示，该奖项的得主“必须是在医药或生理学领域做出最重要的贡献”。

医学奖为首个奖项

颁发医学奖项的瑞典卡罗林斯卡医学院，每年会邀请以前的得奖人和全世界的医学专家为候选人提名，此后在秋季决定最后得主。诺贝尔医学奖是第一个宣布的奖项。物理和化学奖将分别于5日和6日宣布，文学奖宣布日期还没有确定，但可能会在7日。备受关注的诺贝尔和平奖则会于10月8日在挪威首都奥斯陆宣布。最后会在10月11日由瑞典中央银行宣布经济学奖得主。所有奖项的颁奖典礼会在12月10日诺贝尔的逝世纪念日举行。

2008年，巴克和合作者在3月6日出版的《自然》杂志上刊登声明，撤回他们2001年在该杂志发表的一篇研究论文。
巴克和这篇论文的另一位作者莉莎·霍罗威茨对《自然》杂志说，撤回论文的原因是他们“无法重现原来的实验结果”，并且他们还发现“2001年的论文数据和原始数据之间存在矛盾”。

巴克将矛头指向了论文的另一名作者——来自中国的邹志华。她对《自然》杂志说，出现矛盾的数据和图表均是由邹志华提供的。在进行这项研究时，邹志华曾在巴克的实验室做博士后工作。
在巴克的声明中，特别指明了每位作者的贡献：巴克提供了研究思路并负责相关的联络工作；吉恩-皮埃尔·蒙梅雅为实验材料——转基因小鼠的培育做准备；斯科特·斯奈波对邹志华进行了靶向基因技术的训练；邹志华提供了所有的图表和数据，并与巴克负责论文的写作；霍罗威茨则参与设计实验和培育转基因小鼠。
撤回论文的巴克和霍罗威茨认为，邹志华应该对论文中出现矛盾的数据单独承担责任。
据悉，该论文自发表后，已被引用了138次。巴克已要求弗雷德·哈钦森癌症研究中心调查邹志华此后作为第一作者发表的另两篇论文。

巴克撤回论文的举动，在科学界引起了不小的震荡。一些人赞赏巴克严谨的科学态度，另一些人则认为巴克将所有责任推卸给邹志华，有失公允。作为通讯作者，她本人也负有不可推脱的责任，不能只享受论文带来的荣誉，而对过失置之不理。