琳達·巴克

琳達·巴克，1947年生於西雅圖市，是西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心基礎科學部成員及華盛頓大學生理學和生物物理學教授。巴克在華盛頓大學獲學士學位，

1980年在德克薩斯大學獲得博士學位，並在哥倫比亞大學完成博士后的研究。

1984年～1992年在哈佛大學醫學研究所任研究員，

2002年開始任哈欽森癌症研究中心研究員，

2003年起成為美國國家科學院成員。巴克因在基礎研究方面的傑出研究獲得了路易斯·羅森斯代爾獎、聯合利華科學獎、Perl/UNC神經系統科學獎和蓋爾德納國際基金等多項科學大獎。

琳達·巴克實驗室主要研究氣味和信息素怎樣被鼻子首先發覺，然後再被大腦轉化成不同的感覺和行為。除此以外，琳達·巴克和同事們還致力於引起衰老和決定壽命長短機能的研究。

“聞香識物”的奧秘就是被這位有著“氣味專家”美譽的女科學家發現的，她和同事到目前為止總共發現了與“氣味受體”有關的大約1000個基因，並在人類鼻腔中發現與這些基因有關的大量蛋白質，為研究人類嗅覺系統做出突破性的貢獻。

2004年的諾貝爾生理學或醫學獎授予兩名美國科學家：58歲的理查德·阿克塞爾（Richard Axel）和57歲的琳達·巴克（Linda B.Buck），以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統組織方式研究中作出的貢獻。

阿克塞爾和巴克於1991年聯合發表論文，宣布他們發現了包括約1000種不同基因的一個基因大家族，以及這些基因對應著的相同數目的氣味受體種類。之後兩人各自獨立研究，從分子層面到細胞組織層面清楚地闡明了嗅覺系統的工作原理。

獨特的花香會喚起一個人久遠的美好回憶，但一種難聞的氣味也會讓人對某種食物避之唯恐不及。嗅覺不僅讓人的感受更加細緻入微，而且對很多動物感知周圍環境、以至於更好地生存也起著重要作用。

在人類諸種感覺中，嗅覺產生機理一直是最難解開的謎團之一。人能夠分辨和記憶約1萬種不同的氣味，但人具有這種能力的基本原理是什麼，2004年度諾貝爾生理學或醫學獎獲獎者、美國科學家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克，通過自己開拓性的工作找到了解開這一謎底的鑰匙，清楚地闡明了人類嗅覺系統的工作方式。

兩位科學家的研究揭示，有氣味的物質會首先與氣味受體結合，這些氣味受體位於鼻上皮的氣味受體細胞中。氣味受體被氣味分子激活后，氣味受體細胞就會產生電信號，這些信號隨後被傳輸到大腦的嗅球的微小區域中，並進而傳至大腦其他區域，結合成特定模式。由此，人就能有意識地感受到比如茉莉花的香味，並在另一個時候想起這種氣味。

阿克塞爾和巴克發現，人體約有1000個基因用來編碼氣味受體細胞膜上的不同氣味受體，這占人體基因總數的約3%。他們的研究顯示，人的嗅覺系統具有高度“專業化”的特徵。比如，每個氣味受體細胞僅表達出一種氣味受體基因，氣味受體細胞的種類與氣味受體完全相同。氣味受體細胞會將神經信號傳遞至大腦嗅球中被稱為“嗅小球”的微小結構。人的大腦中約有2000個“嗅小球”，數量是氣味受體細胞種類的2倍。“嗅小球”也非常的“專業化”，攜帶相同受體的氣味受體細胞會將神經信號傳遞到相應的“嗅小球”中，也就是說，來自具有相同受體的細胞的信息會在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球隨後又會激活被稱為僧帽細胞的神經細胞，每個“嗅小球”只激活一個僧帽細胞，使人的嗅覺系統中信息傳輸的“專業性”仍得到保持。僧帽細胞然後將信息傳輸到大腦其他部分。結果，來自不同類型氣味受體的信息組合成與特定氣味相對應的模式，大腦最終有意識地感知到特定的氣味。

兩位科學家在研究中發現，每個氣味受體細胞會對有限的幾種相關分子作出反應。絕大多數氣味都是由多種氣體分子組成的，其中每種氣體分子會激活相應的多個氣味受體，並會通過“嗅小球”和大腦其他區域的信號傳遞而組合成一定的氣味模式。儘管氣味受體只有約1000種，但它們可以產生大量的組合，形成大量的氣味模式，這也就是人們能夠辨別和記憶約1萬種不同氣味的基礎。阿克塞爾和巴克所發現的嗅覺系統組織原理，對研究人體其他感覺系統也具有價值。例如，他們發現，鼻上皮其他區域還存在能夠檢測信息素的受體，這些受體與氣味受體存在相似。另外，科學家們還發現，舌頭味蕾中也存在與氣味受體類似的受體。

琳達·巴克 和她的導師理查德·阿克塞爾一直在努力找出人類嗅覺和味覺的秘密，而且已經在這方面工作了14年。

琳達·巴克說：“首先要找出哺乳動物如何分辨這麼多氣味，其次是神經系統如何把這麼多不同的化學結構轉換成不同的感覺和行為。”

1991年，巴克取得了第一個突破。她在哥倫比亞大學和導師理查德·阿克塞爾發現了包含鼻子里的氣味感受器的基因圖譜。氣味感受器在鼻子後部，是一種在鼻腔細胞表面的蛋白質分子，通過與特殊的氣味分子結合來識彆氣體。這一研究的難點在於與氣味有關的基因數量很大，在總共大約5萬個基因里有1000個左右與氣味有關，佔了2%。

2004年的諾貝爾生理學或醫學獎授予兩名美國科學家：58歲的理查德·阿克塞爾（RichardAxel）和57歲的琳達·巴克（LindaB.Buck），他們在氣味受體和嗅覺系統組織方式研究中做出貢獻，揭示了人類嗅覺系統的奧秘。

這兩位科學家共同發現了人體“氣味感受器”的大型基因家族，這使我們得以理解“人類為什麼能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，並在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶”。兩位科學家因為他們的努力而獲得了138萬美元的獎勵。

破解嗅覺之謎

諾貝爾基金會表示，把大獎頒發給這兩位科學家是因為他們在研究中發現了包含1000個不同基因的大型基因家族，清楚地闡釋了人類的嗅覺系統是如何運作的。這使得我們能夠理解“人類為什麼能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，並在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶。”

理查德·阿克塞爾目前在美國哥倫比亞大學霍華德·休斯醫學研究所工作。琳達·巴克現任職於美國西雅圖的弗雷德·哈欽森癌症研究中心。阿克塞爾和巴克在1991年共同公布了在基因領域的發現。此後，他們又在對嗅覺系統的各自獨立研究中做出了新的貢獻。巴克就職的弗雷德·哈欽森癌症研究中心表示，巴克還沒有就此事與他們聯繫，不過該中心的發言人說：“這一事件非常令人興奮。”琳達·巴克此前談到她的研究項目時說：“在長久的研究歷程上，我一直努力嘗試，進行過無數次試驗，卻沒有任何值得欣慰的發現。所以，當在1991年發現了新的基因后，我簡直不敢相信這是真的！特別是這些基因以前從來都沒有人見過。它們與此不同，但是彼此間又保持著緊密聯繫。這一發現給了我極大的成就感。”

前沿

三個假設帶來驚人突破

研究取得新進展

巴克大膽想像使研究取得巧妙的新進展，在對人體所有功能感覺的研究中，嗅覺一直是最神秘的領域。科學家們已經發現，味覺比視覺記憶更長久。視覺記憶在幾天甚至幾小時內就可能淡化，而產生嗅覺和味覺的事物卻能令人記憶長久。在某種特殊氣味刺激下，人們記憶的閘門突然打開。但是，對複雜嗅覺的形成原理和過程的研究還一直處在探索階段。對於嗅覺系統如何辨別一萬種以上氣味的基本原理仍然不能完全解釋。而理查德·阿克塞爾和琳達·巴克在這一領域的前沿性研究能幫助我們進一步深入了解嗅覺系統。他們獲得諾貝爾獎的主要研究成就是發現了一個大型基因組群，其中有1000個不同的基因（這個數量占所有人類基因的3%），這也同時帶來了對相同數量受體蛋白的發現。

十幾年前的重大發現

1991年巴克還是阿克塞爾領導的實驗室的一名博士后研究員時，兩人共同發現了決定氣味受體編碼的一大基因家族。氣味受體處於鼻腔上部的嗅覺細胞中，它們能探測吸入氣體中的氣味分子。每一個氣味受體細胞內只會包含一個類型的氣味受體；而每一種氣味受體能察覺一定數量的氣味物質。

尋找氣味受體蛋白

人體的嗅覺體系包含5百萬嗅覺神經，它們直接把收到的嗅覺信息發送給大腦的嗅覺區。嗅覺神經將神經纖毛深入鼻腔黏膜中，科學家們相信，這些纖毛上一定有專門探測氣味分子的蛋白質。

一直以來，科學家們都在力求找到這些特殊的受體蛋白質，因為受體蛋白是解答嗅覺兩大問題的關鍵所在。科學家們還不知道嗅覺系統怎樣把上千種的氣味分子區分開來；其次，科學家還在探索大腦怎樣處理不同的嗅覺信息來區分不同的氣味。

不同尋常的假設

而阿克塞爾與巴克著重於基因方面的研究給這一領域帶來了全新的進展。他們在研究中並沒有直接針對受體蛋白，而是轉向嗅覺細胞中決定蛋白質的基因。巴克首先取得了一個“非常巧妙的”新突破。她做的三個假設極大縮小了研究範圍，她首先依據實驗室的研究成果，假設受體在形態上和功能上的一些特性，這就能縮小研究範圍。其次，她假設氣味受體是一個相互關聯的蛋白質家族中的成員，這樣就可以從大型蛋白質族群入手研究。另外，她主張鎖定只對嗅覺細胞中出現的基因進行研究。阿克塞爾稱，巴克的大膽假設為他們的研究至少節省了好幾年的時間，這使得研究小組就能集中對一些可能專門為受體蛋白質而編碼的基因進行研究，從而取得較大進展。

諾貝爾生理學或醫學獎 諾貝爾生理學或醫學獎，是根據阿爾弗雷德·諾貝爾逝世前立下的遺囑，諾貝爾生理醫學獎由位於瑞典首都斯德哥爾摩的卡羅琳醫學院負責頒發。頒獎儀式於每年12月10日，諾貝爾逝世周年紀念日舉行。諾貝爾生理醫學獎是為了表彰前一年中在生理學或者醫學領域有重要的發現或發明的人。

貝爾獎是根據A-B-諾貝爾遺囑所設基金提供的獎項(1969年起由5個獎項增加到6個)，每年由4個機構(瑞典3個，挪威1個）頒發。1901年12月10日即諾貝爾逝世5周年時首次頒發。諾貝爾在其遺矚中規定，該獎應每年授予在物理學、化學、生理學或醫學、文學與和平領域內“在前一年中對人類作出最大貢獻的人”，瑞典銀行在1968年增設一項經濟科學獎，1969年第一次頒獎。

不為任何商業目的

一位諾貝爾獎委員稱，把獎項頒發給這兩位科學家沒有出於任何商業或醫療行業上的利益，而是為了鼓勵對人類一大重要感官的探索研究。諾貝爾醫學獎並沒有設立任何具體的標準。阿爾弗雷德·諾貝爾在設立這項獎項時只是表示，該獎項的得主“必須是在醫藥或生理學領域做出最重要的貢獻”。

醫學獎為首個獎項

頒發醫學獎項的瑞典卡羅林斯卡醫學院，每年會邀請以前的得獎人和全世界的醫學專家為候選人提名，此後在秋季決定最後得主。諾貝爾醫學獎是第一個宣布的獎項。物理和化學獎將分別於5日和6日宣布，文學獎宣布日期還沒有確定，但可能會在7日。備受關注的諾貝爾和平獎則會於10月8日在挪威首都奧斯陸宣布。最後會在10月11日由瑞典中央銀行宣布經濟學獎得主。所有獎項的頒獎典禮會在12月10日諾貝爾的逝世紀念日舉行。

“撤回論文”風波

2008年，巴克和合作者在3月6日出版的《自然》雜誌上刊登聲明，撤回他們2001年在該雜誌發表的一篇研究論文。

巴克 和這篇論文的另一位作者莉莎·霍羅威茨對《自然》雜誌說，撤回論文的原因是他們“無法重現原來的實驗結果”，並且他們還發現“2001年的論文數據和原始數據之間存在矛盾”。

巴克將矛頭指向了論文的另一名作者——來自中國的鄒志華。她對《自然》雜誌說，出現矛盾的數據和圖表均是由鄒志華提供的。在進行這項研究時，鄒志華曾在巴克的實驗室做博士后工作。

在巴克的聲明中，特別指明了每位作者的貢獻：巴克提供了研究思路並負責相關的聯絡工作；吉恩-皮埃爾·蒙梅雅為實驗材料——轉基因小鼠的培育做準備；斯科特·斯奈波對鄒志華進行了靶向基因技術的訓練；鄒志華提供了所有的圖表和數據，並與巴克負責論文的寫作；霍羅威茨則參與設計實驗和培育轉基因小鼠。

撤回論文的巴克和霍羅威茨認為，鄒志華應該對論文中出現矛盾的數據單獨承擔責任。

據悉，該論文自發表后，已被引用了138次。巴克已要求弗雷德·哈欽森癌症研究中心調查鄒志華此後作為第一作者發表的另兩篇論文。

巴克撤回論文的舉動，在科學界引起了不小的震蕩。一些人讚賞巴克嚴謹的科學態度，另一些人則認為巴克將所有責任推卸給鄒志華，有失公允。作為通訊作者，她本人也負有不可推脫的責任，不能只享受論文帶來的榮譽，而對過失置之不理。