文艺青年两次转行,"闻"出诺贝尔奖

技术大院 2022-11-01 10:00

你关心的就是我们关注的


有一部很有名的影片叫《闻香识女人》,片中的主角是位盲人,拥有异常敏锐的嗅觉,仅凭对方的香水味儿就能识别其身高、发色甚至眼睛的颜色。当然,这只是个虚构的故事,带着几分神奇色彩。不过,即便在现实生活中,嗅觉对于人类而言,其重要性的确是怎么强调都不过分。

 

 

哥伦比亚大学校级教授理查德·阿克塞尔Richard Axel),2004年获得诺贝尔生理学或医学奖。他从文学转向生物学,从分子生物学跨入神经科学,研究数十载,为我们揭开了人类嗅觉系统的神秘面纱。

 


从文学到生物学


1946年,阿克塞尔出生在纽约的布鲁克林区一个普通家庭,他的父母是第一代美国移民,没有接受过太多的教育,儿时的阿克塞尔并没有太多机会接触艺术和文学。直到阿克塞尔上了高中,艺术和文学的世界得以在他面前展开,从此对二者的热爱一发不可收拾。

 

 图片来源:Cold Spring Harbor Laboratory

 

每周,阿克塞尔都会去两次歌剧院,和艺术家们漫步闲谈,并在那里结识了对歌剧艺术有很深造诣的朋友,收获颇丰。之后他以全奖进入哥伦比亚大学就读本科,开始了新的求学之路。其余时间阿克塞尔都会在第42号街的纽约中央公共图书馆读书。他会路过一对精雕细琢的石狮,经过一段精巧的梯子,进入一个具有高高的天花板的阅览室,那个房间里有一种令人沉静的力量。阿克塞尔没有什么特定的阅读目标,在广泛阅读中获得新知带来的幸福,弥补了此前多年的匮乏。阅览室里还有很多来自各行各业,但互不相识的男男女女,会一起交流各自的读书见解。是纽约向阿克塞尔打开了新世界的大门

 

 图片来源:The National Herald

 

阿克塞尔决定留在纽约,在哥伦比亚大学读书。对阿克塞尔来说,在哥大的时光是一段激动人心的日子。他曾说:“是哥大塑造了我,在哥大求学时,我对知识的渴求被激发并得到了充分地滋养。”

 

在哥伦比亚大学的第一年,阿克塞尔过得很放纵。歌剧、艺术、自由和抗议占据了他的生活,几乎没有留给学习的时间。在第一学期,他与来自田纳西州的学生凯文·布朗利(Kevin Brownlee)结成了好朋友。布朗利敦促阿克塞尔把这种热情重新转移到学习上,艺术的世界将继续存在,但阿克塞尔在哥伦比亚大学的时间是有限的。

 

图片来源:The Stuyvesant Spectator

 

一个新世界再一次向阿克塞尔敞开了大门。在布朗利的带领下,阿克塞尔变得非常专注,甚至是痴迷学习。此后的很长一段时间,阿克塞尔都是在哥伦比亚图书馆一间摆满济慈诗集的小房间里度过的,他沉浸在自己的研究中。六十年代,哥伦比亚大学的文学研究在诗人肯尼斯·科赫(Kenneth Koch)、评论家莱昂内尔·特里林(Lionel Trilling)、摩西·哈达斯(Moses Hadas)和雅克·巴赞(Jacques Barzun)的见证下令人向往。然而,很大程度上是机缘巧合把阿克塞尔引向生物学。一次偶然,让原本对艺术文学颇感兴趣的阿克塞尔踏入了生物科学领域

 

20世纪50年代末,沃森、克里克搭建了第一个DNA双螺旋结构的分子模型,探明了DNA 的结构,开创了现代生物学的新时代。1957年克里克提出中心法则,确立了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则。阿克塞尔开始对极具解释力的新分子生物学着迷:“显而易见,数十亿年来,创造生命所需的所有信息都存储于DNA的基础序列中。而现在的问题是如何解码这些信息,从而改变世界。这是一个引人注目的问题。

 

为了勤工俭学,阿克塞尔在哥大的一个医学实验室里找到了一份清洗玻璃器皿的工作。毫无疑问,阿克塞尔是个糟糕的玻璃器皿清洗工,因为他对实验的兴趣远胜于对脏烧瓶的兴趣,于是他被解雇了。但他对生物学的浓厚兴趣打动了时任实验室负责人,被重新聘为实验室的研究助理。阿克塞尔在文学和科学之间摇摆不定,他对自己的文学理想心存疑虑,又对分子生物学着迷,最后他决定攻读遗传学研究生。那时起,他放弃文学,转向生物学

 

图片来源:Columbia College

 

然而,阿克塞尔的计划被一场战争打乱了。反对越战的他决定去约翰斯·霍普金斯大学的医学院学习,以避免服兵役。但他却是一名糟糕的医科学生,他在临床方面的无能立刻被学院和院长们认识到了。在做手术时,阿克塞尔几乎听不到心脏杂音,也看不到视网膜,甚至他的眼镜掉进了患者腹部的一个切口,最后,在缝合一个切口时把外科医生的手指缝到了病人身上。

 

所幸的是,在这段极度苦闷、兴致索然的时期,他遇到了另一位非常亲密的朋友——弗雷德里克·卡斯(Frederick Kass),现在是哥伦比亚大学(Columbia University)的精神病学教授。弗雷德里克是一名不同寻常的医科学生,在哈佛大学获得了艺术史学位,至今两人仍志趣相投。

 

对阿克塞尔来说,那是一段很难熬的时期,但阿克塞尔得到了约翰·霍普金斯大学的三位教授的培养和保护。如果没有他们,毫无疑问,阿克塞尔是不会被容忍的。他们敦促院长们想出一个解决方案,阿克塞尔被允许提前从医学院毕业并获得医学博士学位,前提是保证绝不在活体病人身上行医。学病理学一年后,病理学主席唐·金要求阿克塞尔永远不要对死去的病人进行练习。

 


从分子生物学跨入神经科学


1970年,阿克塞尔取得了约翰·霍普金斯大学的医学博士学位。之后,他回到哥伦比亚大学,于1978年成为一名分子生物学教授。

 

在1980年代,阿克塞尔开始对先天性行为的研究产生了浓厚兴趣。他受到英国行为生物学家尼古拉斯·廷伯根(Nikolaas Tinbergen)关于“棘鱼与邮车”研究的启发,开始思考大脑是如何通过激活神经元感知外部世界。

 

20世纪40年代,尼古拉斯·廷伯根发现,每天中午当一辆红色邮车驶过实验室窗口时,雄性棘鱼都会如临大敌,撞击鱼缸两壁。此外,几乎任何红色的物体放在雄鱼面前都会被当成其它雄鱼加以攻击,雌性棘鱼也会被自己从未见过的红色雄性棘鱼所吸引。廷伯根由此得到启发:红色是引发雄性棘鱼攻击行为的刺激物。通过进一步研究,他发现,貌似复杂的求偶行为就是一连串简单的刺激-反应过程,具有先天性和可预测性;其中起作用的是红色,棘鱼本身反而是不重要的。

 

三棘鱼

 

作为一位进入神经科学领域的分子生物学家,阿克塞尔决定从人类的嗅觉切入。他认为,人类之所以能辨别出世界上千百万种不同的气味,是因为人的大脑里有数量庞大的对应不同气味分子的受体,而这些受体需要基因的支持。

 

为此,阿克塞尔和同事琳达·巴克Linda Buck)耗时六年,完成了确定气味受体基因的实验。阿克塞尔回忆道,“一天晚上,巴克向我展示了我们的实验数据。结果表明,数量庞大的气味受体基因家族是存在的。”

 

1991年,阿克塞尔和巴克宣布发现了一个由约1000种不同基因组成的大家族,这些基因对应着相同数目的气味受体种类。之后的十几年里,两人各自独立研究,从分子层面到细胞组织层面清楚地阐明了嗅觉系统的工作原理,解开了人类感官中最难解开的谜团之一。

 

凭借着此项发现,二人在2004年被授予诺贝尔生理学或医学奖。

 

阿克塞尔接受诺奖现场 图片来源:The Nobel Foundation

 

 

成功的秘诀

 

嗅觉的秘密被公之于众了,但是人们的好奇心似乎并不止于此,人们更加好奇究竟是什么因素保证了科学研究的成功。

 

在接受记者采访时,阿克塞尔认为这要从他的经历来判断。他的学生俞从容在阿克塞尔荣获诺贝尔奖之后写了一篇名为《与诺贝尔奖得主理查德·阿克塞尔共事》的文章。我们似乎可以从中找到我们想要的答案。

 

 

很久以来,阿克塞尔就被认为是个天才。他27岁时就当上教授,37岁就被选为美国科学院院士。几乎每个认识他的人都能感觉到他超人的智力。他每天从早上9点工作到晚上9点,一周7天很少间断。他在工作中阅读大量的文献,花很长时间与学生、博士后讨论问题。生活中,实验室是令他感到最刺激也是最放松的地方。

 

 图片来源:Columbia College

 

阿克塞尔的口头禅就是“那些真正吸引人的课题都是不可能攻克的,那些能够攻克的都不吸引人。”所以阿克塞尔才会选择研究大家了解甚少的嗅觉系统。就像他在接受采访时的回答,“与人相关的一切问题包括基因如何影响人的嗅觉、听觉以及心理情绪与行为特别是有关人脑机能的研究,都是科学家急需了解的问题。”

 

而阿克塞尔的古怪更是出名,他每天穿过走廊对着人大叫“数据?有数据吗?”有时他更会直接盯着你问:“难道你没有什么有意思的事情要告诉我吗?”在实验室,他不会放过任何一个奚落、嘲笑和贬低别人的机会。他会对一些问题做出这样的答复:“这是我听到过的最愚蠢的想法。”而他最喜欢的把戏则是,在聊天时现编“数据”,并能说的像真的一样。当别人被这个“新发现”惊呆了的时候,他就会在一旁咧着嘴笑,享受着他的小恶作剧所带来的乐趣。

 

图片来源:ASMoA

 

但淘气的阿克塞尔也有苛刻的一面,别的科学家可能一年发表十几篇文章,但他一年只能发表1~2篇,但是他所发表的文章经得起时间的考验,很多成为经典之作。对于研究,阿克塞尔说:“我不仅要得到正确的答案,我要用实验无可置疑地证明这些答案的正确性。”他一直坚持检查所有的原始数据,正是这种坚如磐石的态度保证了他实验的成功。”

 

所以在阿克塞尔的实验室充斥着两种气氛:一种是不断追求新的发现和提出新的问题,另一种是对任何想法都毫不留情批判的态度。

 

阿克塞尔深入细致地科研方法和众人合作,敢于质疑的研究氛围,让诺贝尔奖的归属在某种程度上成为了一种必然。

 

*参考资料

[1] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2004/axel/biographical/

[2] 谁说文科生学不好理科?他连诺奖都拿了!by,哲学园

[3] 诺奖名人堂|嗅觉的秘密:理查德·阿克塞尔 by,云声网


-----END-----

看更多精彩内容

推荐阅读

汽车电子

  • 自动驾驶的必经之路

  • 2022 汽车芯片行业研究报告

  • 自动驾驶中视觉处理技术革命

  • 雷军的汽车梦

  • 中国车规级芯片企业版图

  • 2022,新能源造车新格局理
  • 激光雷达,2022年如何演进

「AI 」

  • AI 计算的下半场

  • 处理器的第三极

  • 畸形的深度学习,把自己逼进死胡同

  • 谷歌 AI 负责人Jeff Dean展望:机器学习五大潜力趋势

  • 科学家纷纷回归学术界,AI拉开下半场大幕

  • AI 的强大,超乎我们的想象

「芯片」

  • 半导体行业大地震

  • 新时代下,论美帝国主义亡我之心

  • 2022 年中国大陆集成电路设计

  • 中国半导体破局之路

  • 资本市场上市,芯片公司最后的稻草

  • AI 芯片创业进入决赛圈

  • 国产GPU创业潮:难言奇迹

  • AI大算力时代:存算一体迎来爆发时刻?

技术大院 传播知识、开阔视野.技术大杂院,睁眼看世界,有种,有趣,有料。
评论
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 100浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 48浏览
  • 自动化已成为现代制造业的基石,而驱动隔离器作为关键组件,在提升效率、精度和可靠性方面起到了不可或缺的作用。随着工业技术不断革新,驱动隔离器正助力自动化生产设备适应新兴趋势,并推动行业未来的发展。本文将探讨自动化的核心趋势及驱动隔离器在其中的重要角色。自动化领域的新兴趋势智能工厂的崛起智能工厂已成为自动化生产的新标杆。通过结合物联网(IoT)、人工智能(AI)和机器学习(ML),智能工厂实现了实时监控和动态决策。驱动隔离器在其中至关重要,它确保了传感器、执行器和控制单元之间的信号完整性,同时提供高
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:28 170浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 85浏览
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 55浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 173浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 145浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 104浏览
  • 光耦合器,也称为光隔离器,是一种利用光在两个隔离电路之间传输电信号的组件。在医疗领域,确保患者安全和设备可靠性至关重要。在众多有助于医疗设备安全性和效率的组件中,光耦合器起着至关重要的作用。这些紧凑型设备经常被忽视,但对于隔离高压和防止敏感医疗设备中的电气危害却是必不可少的。本文深入探讨了光耦合器的功能、其在医疗应用中的重要性以及其实际使用示例。什么是光耦合器?它通常由以下部分组成:LED(发光二极管):将电信号转换为光。光电探测器(例如光电晶体管):检测光并将其转换回电信号。这种布置确保输入和
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:27 180浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 87浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 127浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 119浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 75浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 80浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 71浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦