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近十年生物学领域的诺贝尔奖

前言：中科院生物物理所研究员许瑞明介绍，2009年的化学奖和生理学或医学奖与生物学都有关系，表明生物学处于良好发展态势之中，有待探讨的科学问题很多，是一座正在开掘的“金矿”。其实不仅2009年，近十年这两项殊荣大多数都给予了生物学领域上的研究成果。

一、2009年诺贝尔化学奖――研究核糖体的结构和功能

1．获奖理由：破解蛋白质合成之谜

瑞典皇家科学院说，拉马克里希南、施泰茨和约纳特因“对核糖体结构和功能的研究”而获奖，核糖体是进行蛋白质合成的重要细胞器，了解核糖体的工作机制对了解生命具有重要意义。

核糖体是生命细胞内的蛋白质生产者。三名获奖者在各自漫长旅途上寻获“金钥匙”，成功破解蛋白质合成之谜的“最后一块碎片”。2．获奖人物

据新华社电 瑞典皇家科学院7日宣布，美国科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和以色列科学家阿达·约纳特共同获得今年的诺贝尔化学奖。

拉马克里希南1952年出生于印度金奈，目前持有美国国籍。1971年在印度巴罗达大学获物理学学士学位，1976年在美国俄亥俄大学获物理学博士学位，1976年至 1978年在加州大学圣迭哥分校获生物学研究生学位，1978年至1982年在耶鲁大学化学系做博士后。1999年至今在英国剑桥大学MRC分子生物学实验室工作。

拉马克里希南

施泰茨1940年生于美国威斯康星州密尔沃基，1966年在哈佛大学获分子生物学和生物化学博士学位。1967

施泰茨年至1970年在英国剑桥大学MRC分子生物学实验室做博士后，1970年至今为耶鲁大学霍华德·休斯医学研究所分子生物物理学和生物化学教授，研究领域主要为结晶学。

约纳特1939年出生于耶路撒冷，1962年在希伯来大学获学士学位，1964年在希伯来大学获硕士学位，1968年在魏茨曼科学研究所获X射线晶体学博士学位，1970年她组建了以色列第一个蛋白晶体学实验室，目前在魏茨曼科学研究所工作。约纳特曾因细菌抗药性方面的研究于2008年获欧莱雅和联合国教科文组织联合设立的“世界杰出女科学家约纳特 成就奖”。

二、2009年诺贝尔生理学或医学奖――破解衰老之迷

中新网10月5日电 北京时间10月5日下午17时30分，2009年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓，三位美国科学家伊丽莎白·布兰克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡罗尔·格雷德(Carol W.Greider)以及杰克·绍斯塔克(JackW.Szostak)共同获得该奖项。他们发现了由染色体根冠制造的端粒酶(telomerase)，这种染色体的自然脱落物将引发衰老和癌症。

杰克－绍斯塔克 卡罗尔－格雷德

伊丽莎白－布赖克本

这一获奖成果对人类而言有什么重要意义？这些获奖者又给我们带来了什么有益的启发？

中科院生物物理所研究员许瑞明说：“今年的生理学或医学奖获得者关键在于解决了两个重要问题。第一，DNA末端复制的问题，这是一个基础生物学的问题；第二，这一问题与疾病有密切关联，意义重大。研究者的选题不是随意性的，而是认准了这个问题的重要性才付诸行动的。”中科院动物所研究员谭铮介绍，端粒和端粒酶的发现，从端粒的角度揭示了细胞分裂潜能控制，细胞衰老和癌变的分子基础。而衰老和癌症是与人类健康最紧密相关的生物学问题。特别是人类面临快速的社会老龄化，同时，在癌症成为威胁人类健康的大敌的情况下，端粒和端粒酶的发现不仅是生物学上划时代的突破，而且与人类的健康有最密切的联系。

三、2008年，日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健，这三位科学家因在发现和研究绿色荧光蛋白方面作出贡献而获奖。

四、2008年，诺贝尔生理学或医学奖授予德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森(HaraldzurHausen)和两位法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西(Fran?oiseBarré-Sinoui)、吕克·蒙塔尼(LucMontagnier)。他们分别在宫颈癌致病因和艾滋病病毒研究上有突出成就。

五、2007年，美国犹他大学Eccles 人类遗传学研究所科学家Mario R.Capecchi、美国北卡罗来纳州大学教会山分校医学院教授Oliver Smithies与英国科学家卡迪夫大学卡迪夫生命科学学院Martin J.Evans因干细胞研究获得此奖项。

六、2006年，美国科学家罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域作出贡献而获奖。

七、2006年，美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛。他们发现了核糖核酸(RNA)干扰机制，这一机制已被广泛用作研究基因功能的一种手段，并有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。

八、2005年，澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦。他们发现了导致人类罹患胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡的罪魁——幽门螺杆菌，革命性地改变了世人对这些疾病的认识。

九、2004年，以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯因发现泛素调节的蛋白质降解而获奖。

十、2004年，美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克。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。

十一、2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农因在细胞膜通道领域作出了“开创性贡献”而获奖。

十二、2002年，美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家维特里希发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法而获奖。

十三、2002年，英国科学家悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国科学家罗伯特·霍维茨。他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用做出了重大贡献。

十四、2001年，美国科学家利兰·哈特韦尔、英国科学家保罗·纳斯和蒂莫西·亨特。他们发现了导致细胞分裂的关键性调节机制，这一发现为研究治疗癌症的新方法开辟了途径。

十五、2000年，瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德和埃里克·坎德尔。他们在研究脑细胞间信号的相互传递方面获得了重要发现。

如何吃得安全？

根据世界卫生组织的定义，食品安全（food safety）是”食物中有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题”。食品安全要求食品对人体健康造成急性或慢性损害的所有危险都不存在，是一个绝对概念。食品安全是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全，降低疾病隐患，防范食物中毒的一个跨学科领域。

食品安全，指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。

安全购买食品的注意事项

一、注意看经营者是否有营业执照，其主体资格是否不合法。

二、注意看食品包装标识是否齐全，注意食品外包装是否标明商品名称，配料表、净含量、厂名、厂址、电话、生产日期、保质期、产品标准号等内容。

三、注意看食品的生产日期或失效日期，注意食品是否超过保质期。

四、看产品标签，注意区分认证标志。

五、看食品的色泽，不要被外观过于鲜艳、好看的食品所迷惑。

六、看散装食品经营者的卫生状况，注意有无健康证，卫生合格证等相关证照，有无防蝇防尘设施。

七、看食品价格，注意同类同种食品的市场比价，理性购买“打折”、“低价”、“促销”食品。

八、购买肉制品、腌蜡制品最好到规范的市场、“放心店”购买，慎购游商（无固定营业场所、推车销售）销售的食品。

九、妥善保管好购物凭据及相关依据，以便发生消费争议时能够提供维权依据．

食品安全标准内容

（一）食品相关产品中的致病性微生物、农药残留、兽药残留、重金属、污染物质以及其他危害人体健康物质的限量规定；

（二）食品添加剂的品种、使用范围、用量；

（三）专供婴幼儿的主辅食品的营养成分要求；

（四）对与食品安全、营养有关的标签、标识、说明书的要求；

（五）食品生产经营过程的卫生要求；

（六）与食品安全有关的质量要求；

（七）食品检验方法与规程；

（八）其他需要制定为食品安全标准的内容；

(九）食品中所有的添加剂必须详细列出。

食品添加剂的小知识

根据1962年FAO/WHO食品法典委员会（CAC）对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：在食品制造、加工、调整、处理、包装、运输、保管中，为达到技术目的而添加的物质。食品添加剂作为辅助成份可直接或间接成为食品成份，但不能影响食品的特性，是不含污染物并不以改善食品营养为目的的物质。我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其分为22类：（1）防腐剂（2）抗氧化剂（3）发色剂（4）漂白剂（5）酸味剂（6）凝固剂（7）疏松剂（8）增稠剂（9）消泡剂（10）甜味剂（11）着色剂（12）乳化剂（13）品质改良剂（14）抗结剂（15）增味剂（16）酶制剂（17）被膜剂（18）发泡剂（19）保鲜剂（20）香料（21）营养强化剂（22）其他添加剂。

为了确保将食品添加剂正确的使用到食品中，一般来说，其使用应遵循以下原则：

1.经食品毒理学安全性评价证明，在其使用限量内长期使用对人安全无害。

2.不影响食品自身的感官性状和理化指标，对营养成分无破坏作用。

3.食品添加剂应有中华人民共和国卫生部颁布并批准执行的使用卫生标准和质量标准。

4.食品添加剂在应用中应有明确的检验方法。

5.使用食品添加剂不得以掩盖食品腐败变质或以参杂、掺假、伪造为目的。

6.不得经营和使用无卫生许可证、无产品检验合格及污染变质的食品添加剂。

7.食品添加剂在达到一定使用目的后，能够经过加工、烹调或储存而被破坏或排除，不摄入人体则更为安全。

聚焦三聚氰胺

主要用途

三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间产品，最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂（MF）的原料。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。该树脂硬度比脲醛树脂高，不易燃，耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度，广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。其主要用途有以下几方面：

（1）装饰面板：可制成防火、抗震、耐热的层压板，色泽鲜艳、坚固耐热的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料。

（2）涂料：用丁醇、甲醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆。

（3）模塑粉：经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料。

（4）纸张：用乙醚醚化后可用作纸张处理剂，生产抗皱、抗缩、不腐烂的钞票和军用地图等高级纸。

（5）三聚氰胺甲醛树酯与其他原料混配，还可以生产出织物整理剂、皮革鞣润剂、上光剂和抗水剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂、钢材淡化剂等。

毒性危害

目前三聚氰胺被认为毒性轻微，大鼠口服的半数致死量大于3克/公斤体重。据1945年的一个实验报道：将大剂量的三聚氰胺饲喂给大鼠、兔和狗后没有观察到明显的中毒现象。动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。1994年国际化学品安全规划署和欧洲联盟 6 委员会合编的《国际化学品安全手册》第三卷和国际化学品安全卡片也只说明：长期或反复大量摄入三聚氰胺可能对肾与膀胱产生影响，导致产生结石。然而，2007 年美国宠物食品污染事件的初步调查结果认为：掺杂了≤6.6%三聚氰胺的小麦蛋白粉是宠物食品导致中毒的原因，为上述毒性轻微的结论画上了问号。但为安全计，一般采用三聚氰胺制造的食具都会标明”不可放进微波炉使用”。

国家卫生部于2008年9月12日发布了”与食用受污染三鹿牌婴幼儿配方奶粉相关的婴幼儿泌尿系统结石诊疗方案”，有关方面可以参照。

方案中指出结石绝大部分累及双侧集合系统及双侧输尿管，这与成人泌尿系统结石临床表现有所不同，多发性结石影响肾功能的概率更高。由于患儿多不具备症状主诉能力，家长需要加强对相关儿童的观察，依靠腹部B超和（或）CT检查，可以帮助早期确定诊断。在治疗方面，目前没有针对三聚氰胺毒性作用的特效解毒剂，临床上主要依靠对症支持治疗，必要时可以考虑外科手术干预，解除患儿肾功能长期损害的风险。早期诊断、早期治疗，是使患儿早日康复的关键。

三聚氰胺进入人体后，发生取代反应（水解），生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石。

美国食品药品管理局(FDA)食品安全高官史蒂芬·桑德洛夫表示，研究发现，在食品中只有同时含有三聚氰胺和三聚氰酸这两种化学成分时才对婴儿健康构成威胁。

这看来虽然三聚氰胺和三聚氰酸共同作用下才会导致肾结石，但是三聚氰胺在胃的强酸性环境中会有部分水解成为三聚氰酸，因此只要含有了三聚氰胺就相当于含有了三聚氰酸，其危害的本身仍源于三聚氰胺。

人体对三聚氰胺耐受标准

三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动物实验结果表明，其在动物体内代谢很快且不会存留，主要影响泌尿系统。

三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的量效关系。三聚氰胺在婴儿 体内最大耐受量为每公斤奶粉15毫克。专家对受污染婴幼儿配方奶粉进行的风险评估显示，以体重7公斤的婴儿为例，假设每日摄入奶粉150克，其安全预值即最大耐受量为15毫克/公斤奶粉。

根据美国食物及药物管理局的标准，三聚氰胺每日可容忍摄入量为每日0.63毫克/公斤体重。（对人体有害不应在食品中出现）

假蛋白原理

由于中国采用估测食品和饲料工业蛋白质含量方法的缺陷，三聚氰胺也常被不法商人掺杂进食品或饲料中，以提升食品或饲料检测中的蛋白质含量指标，因此三聚氰胺也被作假的人称为”蛋白精”。

蛋白质主要由氨基酸组成。蛋白质平均含氮量为16％左右，而三聚氰胺的含氮量为66％左右。常用的蛋白质测试方法”凯氏定氮法”是通过测出含氮量乘以6.25来估算蛋白质含量，因此，添加三聚氰胺会使得食品的蛋白质测试含量虚高，从而使劣质食品和饲料在检验机构只做粗蛋白质简易测试时蒙混过关。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测试蛋白质含量增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。三聚氰胺作为一种白色结晶粉末，没有什么气味和味道，所以掺杂后不易被发现。

奶粉事件：各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%（晚上在超市看到包装上还有标示为10-20%的），蛋白质中含氮量平均为16%。某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量为66.6%，是鲜牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，理论上就能提高0.625%蛋白质。

微溶系指1g(ml)溶质能在100ml～1000ml溶剂中溶解，三聚氰胺在水中微溶，在牛奶这种水包油型的乳液中溶解度未找到实验数据，应该比水的溶解度要好一些，待验证。

检测方案：在现有奶粉检测的国家标准中，主要进行蛋白质、脂肪、细菌等检测。三聚氰胺属于化工原料，是不允许添加到食品中的，所以现有标准不会包含相应内容。亦即三聚氰胺检测目前并无国家标准。因此，德国莱茵TÜV集团参照美国食品化学品法典(FCC)HPLC-UV定量方法，同时还可采用HPLC/MS检测方法（实验室方法）对婴儿食品，宠物食品，饲料及其原料(包括淀粉，大米蛋白, 玉米蛋白, 谷朊粉、粮油等)开展的检测业务，检测结果具备权威性。

三鹿奶粉假蛋白的另一种解释为，企业加入的是尿素，而原奶直接变成奶粉是在高温下进行的，高温使得尿素发生脱水反应，生成三聚氰胺，因此最终产出的奶粉中还有三聚氰胺。

牛奶添加三聚氰胺的作用

奶粉有毒是因为其中含三聚氰胺，可能是在奶粉中直接加入的，也可能是在原料奶中加入的。

牛奶和奶粉添加三聚氰胺，主要是因为它能冒充蛋白质。

食品都是要按规定检测蛋白质含量的。要是蛋白质不够多，说明牛奶兑水兑得太多，说明奶粉中有太多别的东西的粉。

但是，蛋白质太不容易检测，生化学家们就想出个偷懒的办法：因为蛋白质是含氮的，所以只要测出食品中的含氮量，就可以推算出其中的蛋白质含量。

因此添加过三聚氰胺的奶粉就很难检测出其蛋白质不合格了，这就是三聚氰胺的假蛋白。

测定纯蛋白的常用方法

面对层出不穷的造假，正规严格的营养测定应该是奶粉等待检样品中的真实蛋白质含量，这在发达国家就是测定所谓的纯蛋白(或称真蛋白)，且被先于中国采用为食品工业的日常标准检测方法。

食品或饲料中测定纯蛋白，也是检测牛奶氮含量的国际标准（ISO 8968）。其实，它就是把凯氏定氮法做了些改进，包括中国的实验室在内都已经应用很多年了。

本法所指的纯蛋白，同样是测出食品中的含氮量×6.25来计算。它是通过分离掉样品处理液中的非蛋白质氮，测定剩下的真蛋白氮来实现的。实际上就是只要多一道步骤即可：先用三氯乙酸处理样品处理液。三氯乙酸能让蛋白质形成沉淀，过滤后，分别测定沉淀的氮含量，就可以知道蛋白质的真正含量，需要的话还可以测定滤液中冒充蛋白质的氮含量。

如果中国早改以此为标准，食品和饲料中用非蛋白质的三聚氰胺之类冒充的假蛋白就无所遁形了。

相关致病案例

2007年，美国爆发宠物食品受污染事件。事后调查表明：掺杂了≤6.6%三聚氰胺的小麦蛋白粉是宠物食品导致中毒的原因。

2008年9月，中国爆发三鹿婴幼儿奶粉受污染事件，导致食用了受污染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症，其原因也是奶粉中含有三聚氰胺。

国家质检总局近日紧急在全国开展了婴幼儿奶粉三聚氰胺含量专项检查。此次专项检查对其余109家企业进行了排查，共检验了这些企业的491批次产品。阶段性检查结果显示，有22家婴幼儿奶粉生产企业的69批次产品检出了含量不同的三聚氰胺。

苏丹红一号

“苏丹红”并非食品添加剂，而是一种化学染色剂。它的化学成份中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂，主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。

“苏丹红一号”与”苏丹红四号”有什么区别？

苏丹红有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号四种，经毒理学研究表明，苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(一号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性，在我国禁止使用于食品中。

此次发现的”苏丹红四号”与”苏丹红一号”主体结构相同，均有致癌性，但存在个别差别，因此将它们标为一号与四号。

“苏丹红一号”型色素是一种红色染料，一种人造化学制剂，全球多数国家都禁止将其用于食品生产。这种色素常用于工业方面，比如溶解剂、机油、蜡和汽油增色以及鞋、地板等的增光。苏丹红(1号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但目前只是在老鼠实验中发现有致癌性，对人体的致癌性还没有明确。

“苏丹红”是食品添加剂吗？ 我国对于食品添加剂有着严格的审批制度，我国从未批准将”苏丹红”染剂用于食品生产，此次的”苏丹红”事件类似于”吊白块”、”瘦肉精”，都是食品生产企业违规在食品中加入非法添加物。

“胭脂红”、”落日黄”等食品添加剂与”苏丹红”有何区别？

一般市民虽然很难判定哪些食品含有苏丹红，但没有必要望”红”、”辣”生畏。除苏丹红外，可以食用的红色着色剂有上千种，如胭脂红、新红、苋菜红等，这些着色剂是可以在食品中限量添加的。质监专家表示，它们与”苏丹红”的性质有着本质区别，前两者都是列入国家目录的食品添加剂，可在部分食品中使用，但国家有严格的限量规定，严禁超量使用。在标准范围之内使用食品添加剂，没有安全问题。

为何”苏丹红”嗜辣？

一位业内人士分析，之所以将作为化工原料的苏丹红添加到食品中，尤其使运用与辣椒产品加工当中：

一是，由于苏丹红用后不容易褪色，这样可以弥补辣椒放置久后变色的现象，保持辣椒鲜亮的色泽；

二是，一些企业将玉米等植物粉末用苏丹红染色后，混在辣椒粉种，以降低成本牟取利益。

“苏丹红”到底有何危害？

2004年6月14日，英国食品标准管理局就此前在超市一批新食品中发现含有潜在致癌物的苏丹红1号色素，向消费者和贸易机构发出了警示，禁用产品目录中的苏丹红1号。

2002年，研究人员发现它们能造成人类肝脏细胞的DNA突变。”苏丹红一号”进入生物体内后，不会很快导致患病。接触到能够导致癌症的物质也并不意味着癌症一定会发生。

英国癌症研究所的一位人员说，与诸如抽烟这样的常见致癌因素相比，”苏丹红一号”引发的癌症风险是很小的。她说：”人们即使已经吃过列在清单上的食物，也大可不必因此而恐慌。”但按照欧共体的规定要求，进入任何欧共体国家的所有干的、碎的或研磨的辣椒，不能含有”苏丹红一号”。不能出示证明的相关货物将被扣留，以供采样和分析。口岸和地方政府也要随机提取样品进行检验。一旦发现食品中含有”苏丹红一号”，必须全部销毁。

苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(1号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但目前只是在老鼠实验中发现有致癌性，对人体的致癌性还没有明确。苏丹红是一种化工染色剂，在食品中添加的数量微乎其微，就剂量而言，未必足以致癌，市民不必过于恐慌。少量食用不可能致癌，即使食用半年，每次少量食用，引起癌症也没有明确的科学依据。市民不用因为吃了一点就担心致癌。专家认为，”苏丹一号”虽然会增加食用者患癌症的风险，但目前无法确定一个安全度。

建议经常食用者检查肝部

研究表明，”苏丹红一号”具有致癌性，会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性。由于这种被当成食用色素的染色剂只会缓慢影响食用者的健康，并不会快速致病，因此隐蔽性很强。

长期食用含”苏丹红”的食品，可能会使肝部DNA结构变化，导致肝部病症。

如何鉴别苏丹红？

此外，有个简单易行的初步排除“苏丹红”的办法，如果市民怀疑某种着色剂可能是”苏丹红”，可以看它是否易溶于水，易溶于有机溶剂如氯仿等。