开启嗅觉记忆之门

开启嗅觉记忆之门

嗅觉不仅让人的感受更加细致入微，而且对人类感知周围环境，以更好地生存起着重要的作用。在对人体所有感觉功能的研究中，嗅觉一直是个神秘的领域。科学家发现，嗅觉比视觉记忆更长久。视觉记忆在几天甚至几小时后就可能淡化，而嗅觉记忆比视觉记忆要长久许多。在某种特殊气味的刺激下，人们嗅觉记忆的闸门会被突然打开。在人类诸多感觉中，嗅觉产生的机制一直是最难解开的谜团之一。对复杂嗅觉的形成原理和过程的研究，一直处于探索阶段。人能够分辨和记忆约1万种不同的气味，但这种能力基于什么基本原理呢？美国科学家阿克塞尔和巴克，通过开拓性的研究找到了解开这一谜底的钥匙。

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（这个数量占所有人类基因的3%），以及这些基因对应着的相同数目的气味受体蛋白种类。之后，两人各自独立研究，从分子水平到细胞、组织层面，阐明了人类嗅觉系统的工作原理。

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，这些气味受体位于嗅觉受体细胞膜上，而嗅觉受体细胞位于鼻黏膜上皮顶部的一个小区域，可以探测到吸入的气体分子。每个嗅觉受体细胞仅能表达一种类型的气味受体，每种受体可以探测到数量有限的气味物质。因此，人的嗅觉受体细胞对于少数几种气体是高度专一的。这些嗅觉受体细胞直接发出神经纤维到脑内基本嗅觉区。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觉区中，进而传至大脑其他部位，结合成特定的模式。

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体受体，并通过嗅觉区和大脑其他区域的信号传递组合成一定的气味模式。尽管，气味受体只有约1000种，但它们可产生多种组合，形成大量的气体模式，这也就是人们能够辨别和记忆1万种不同气味的基础。

阿克塞尔和巴克各自独立证明，每个嗅觉受体细胞仅有一种嗅觉受体基因表达。因此，嗅觉受体细胞的种类与嗅觉受体的种类是一致的。

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。科学家们发现，舌头味蕾中也存在与气味受体类似的受体。

阿克塞尔出生于美国纽约，1967年获美国哥伦比亚大学学士学位，1970年获霍普金斯大学医学博士学位，1983年，成为美国国家科学院院士。曾任哈佛大学医学院研究所研究员，后就任哥伦比亚大学霍华德·休斯医学研究所生物化学、分子生物物理学和病理学教授。

阿克塞尔有着过人的天赋，从小就被认为是天才。20世纪80年代，他成立了自己的实验室，主要研究感觉信息在大脑中的表现。1988年，他和巴克采用当时最新的分子生物学研究成果——多聚酶链式反应进行研究，最终分离出嗅觉基因。

巴克出生于美国西雅图，1975年获华盛顿大学心理学和微生物学学士学位，1980年获得克萨斯大学西南医学中心免疫学博士学位，2003年成为美国国家科学院院士。1984年至1992年任哈佛大学医学院研究所研究员，后就职于西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心。

巴克小时候并无任何过人之处，学业成绩甚至远远落后于同龄人。直到28岁时，才获得学士学位，当她获博士学位时，已35岁。后来，巴克又在阿克塞尔主持的实验室进行长达11年的博士后研究，而她仅比阿克塞尔小1岁。

从1901年到2005年，在自然科学领域，一共有494名诺贝尔奖获得者，其中只有11位女性，巴克就是这11位之一。2004年12月10日，瑞典首都斯德哥尔摩举行的诺贝尔奖颁奖典礼上，当巴克从瑞典国王手中接过证书、奖章和奖金时，全场掌声最长也最为热烈。主持人希望57岁的巴克给年轻女性留下箴言，这位女科学家站在演讲台上，淡然而坚定地说出了女性解放的心声：“请追随你的梦想！”