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2003年最杰出研究领袖
麦金农(Roderick MacKinnon)
美国洛克斐勒大学分子神经生物与生物物理教授,也是霍华休斯医学研究中心的研究员。
阐明细胞膜上离子通道的构造与功能,尤其是钾离子的通道。
电流可以驱动肌肉收缩,这早在19世纪初的小说《科学怪人》里便已提过,但其作用机制,却是直到内科医师麦金农阐明了细胞膜上钾通道的构造,才变得明朗。之后,在2003年春天时,他推论出钾通道侦测电压的机制,也就是钾通道的“伏特计”。这些成就为他赢得了2003年的诺贝尔化学奖。
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受电压调控的钾离子通道,此电脑分子结构模拟图显示的是其运作部位。
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当钙、钠或钾离子通道感受到电压变化时,通道便会打开,让离子进出,因而改变离子浓度,引起神经放电、肌肉收缩或荷尔蒙分泌等行为。没有这些通道,我们将无法思考、无法行动,甚至活不了几分钟。麦金农对这些通道的解释,应该可以针对神经肌肉或其他的病变,例如囊肿性纤维化与心律不整,引领相关药物的研发。制药公司应会对心律不整的应用特别感兴趣,因为用药时在许多患者身上最常造成的副作用,就是心律不整;那些失败的临床试验,会造成制药公司数十亿美元的损失。
由于还在研究初期,目前的挑战在于能否做出够好的通道蛋白质结晶,才能据此进行X光绕射、再利用电脑将绕射图形绘成影像。这可是项艰钜的任务,因为通道蛋白质很大,而且还是混在脂质当中,因此必须利用清洁剂去除脂质,但是清洁剂本身又会造成问题。更麻烦的是,通道蛋白质上感受电压的“伏特计”,有一些运作部位深埋于蛋白质内部。有趣的是,麦金农研究了超热海底喷泉里一种古细菌的“伏特计”。他发现这种在演化上相当古老的生物,竟然有着类似通道,说明这个构造亘古以来就没有太大的改变,显见其对生存的重要性。(黄荣棋 译)
环境保护
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规划海洋保育区,也许能解决过渔的问题
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鲍里(Daniel Pauly)
加拿大温哥华卑诗大学渔业科学家
鼓吹设立海洋保育区,以便回复渔场里的鱼群数量。
好几年来,鲍里持续记录过渔的严重后果,尤其是遭大量捕捞的大型掠食性鱼类,例如鳕鱼、笛鲷、鲔鱼。2003年,鲍里尝试用出书来警告大众注意这个问题,书名叫做《在一个完美的海洋》(In a Perfect Ocean)。鲍里既博学又勇于打破旧习,他提倡政府应废除对渔船的经费补助,并建立海洋保育区,好让渔场有时间复原。(目前海洋保育区的范围不到海洋总面积的1%。)
鲍里早年花许多时间研究鱼群数量的估算方法,他最近的计画之一是建立全球鱼库,这是一个线上鱼类资料库,涵盖全世界2万8000种以上鱼类的知识。(李千毅 译)
˙可参见《科学人》2003年8月号〈如果你杀了最后一条鱼〉 |