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「微知百科」十个科学关键词与科学的历程( 二 )


从21世纪的多个诺贝尔化学奖也可以看到蛋白质研究的重要性和重要成果 。 2004年诺贝尔化学奖的获奖成果是泛素调节的蛋白质降解 ， 2008年的获奖成果为发现并发展了绿色荧光蛋白（GFP） ， 2009年的获奖成果是核糖体结构和功能研究（核糖体也是一种蛋白） 。
蛋白质组的研究是未来科学发展的方向之一 ， 一个生物系统在特定状态下表达的所有种类的蛋白质就是蛋白质组 。 尽管基因承载着人类的遗传物质 ， 但蛋白质是遗传物质传递的最后一个环节 ， 是生命活动的执行者 ， 因此蛋白质组研究对于认识生命现象同样重要 。 3.DNA
DNA即脱氧核糖核酸 ， 来自细胞核（染色体） ， 它既指一部分DNA分子 ， 也可以指生物细胞核中整组染色体（也称基因组）的所有遗传物质 。 作为一种生物大分子 ， DNA最本质的功能是传递遗传信息并编码和生产各类蛋白质 。
对DNA的最早认知是在1919年 ， 利文确定了DNA由含氮碱基 ， 糖和磷酸盐组成的核苷酸结成 。 但是 ， 令人信服地证明DNA双螺旋结构的是《自然》杂志1953年4月25日发表的弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森的DNA结构论文 ， 以及同时发表的莫里斯·威尔金斯和罗莎琳·富兰克林关于DNA结构的论文 。
DNA双螺旋结构的发现彻底改变了生物学 ， 为21世纪和未来的生物学和生命科学奠定了基础和指明了方向 。 克里克、沃森和威尔金斯获得1962年的诺贝尔生理学或医学奖 。

「微知百科」十个科学关键词与科学的历程
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随后 ， 关于DNA研究的成果不断涌现 。 在DNA双螺旋结构确认后 ， 发明限制性内切酶而进行DNA重组 ， 以及测定DNA内核苷酸排列顺序的方法发明 ， 分别获得1978年诺贝尔生理学或医学奖和1980年诺贝尔化学奖 。 同时 ， 研究人员在胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面也有突破性进展 ， 由此获得2007年诺贝尔生理学或医学奖 。 发现细胞修复受损的DNA并进行遗传信息维护的路径的成果获得了2015年诺贝尔化学奖 。 这些发现对于治疗癌症以及多种疾病也有重要意义 。 4.受体（receptor）
受体是次于细胞的一种生物大分子 ， 它能与激素、神经递质、药物或细胞内信号分子结合从而引起细胞和机体产生功能和功能改变 。
人之所以能闻嗅出饭菜、花果的香味 ， 不仅因为这些物质分子散发到鼻腔中 ， 而且在于人的鼻腔黏膜中存在500万个被称为嗅感受器的神经细胞（神经元） 。 在每个嗅感受器的顶端都有10多根纤毛 ， 纤毛的外部包裹着一些特殊的受体 ， 当物质分子与这些受体结合后 ， 能刺激嗅感受器兴奋并产生电信号 ， 传递到大脑中枢和大脑边缘系统 ， 让人能闻到香味 。
受体可以分为细胞（膜）表面受体和细胞内受体两大类 。 人体的受体远远多于细胞 。 人的细胞有40万亿～60万亿个 ， 如果每个细胞的细胞膜和细胞内部都有一个受体的话 ， 就会是80万亿～120万亿个 ， 实际上受体数量远远多于这个数字 。 如果把受体归类 ， 则可以缩小数量 。 例如 ， G蛋白偶联受体（GPCR）是一类研究得比较深入的受体 ， 在人体内已发现约800个 ， 它们属于细胞膜表面受体 ， 负责传递信号 ， 对细胞的生理和病理过程发挥着重要作用 。 很大一部分药物都以该类受体为作用靶点 ， 所以它们对药物研发和疾病治疗意义重大 。
正是因为揭示了G蛋白偶联受体的内在作用机理 ， 2012年的诺贝尔化学奖授予这一发现 。 上述发现人的嗅觉机理的研究获得了2004年的诺贝尔生理学或医学奖 。
2008年的诺贝尔生理学或医学奖授予人类免疫缺陷（HIV）病毒的发现 。 HIV正是通过人T细胞的细胞膜上的受体入侵T细胞并损害人的免疫系统的 ， 如果让HIV难于识别和借助受体入侵T细胞 ， 就将为防治艾滋病开辟一条途径 。
未来 ， 还会有无数的受体被发现并纳入研究范围 ， 产生的成果将极大造福于人类 。 5.基因（gene）


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