李雷，中科院生物学博士，丁香医生签约专家，腾讯医典科普官，科研人员 阅读原文 辣椒为啥让人热？薄荷为啥让人觉得凉？ 到底是科学还是个人的错觉呢？2021 年的诺贝尔生理或医学奖给你答案： 你的感觉是没错的。 不仅如此，这背后还有很大的科学呢！ 辣椒让人发热，这是自从辣椒发现就众所周知的。可是辣椒为什么会让人发热呢？ 早期科学家告诉你，这是因为，辣椒，并不是味觉，而是痛觉，这种痛觉会让人体发热。 不过，人体到底是如何感受到辣椒这种痛觉呢？ 要知道，辣椒可不是像针刺那种明显会刺激到我们的神经嘛。 于是加州大学旧金山分校 David Julius 决定去探究一下这个辣椒到底是怎么让人感受到痛。 当然，他肯定不能用辣椒直接研究了，而是用辣椒里的关键成分：辣椒素进行研究。 不过，这个时候，一个问题出现了： 很多细胞是没有“痛觉”的，你必须选择能够感受“痛觉”的细胞，最终，他们找到了感觉神经元，这是一种专门用来感知的神经元。 接下来，就是研究到底辣椒素是如何让感觉神经元识别的。 这就涉及到了基因了。 人体的基因太多了，也很难搞定到底是什么基因发挥作用，于是他们就决定用大数据来筛选，当然，这里的大数据是生物学上的基因文库，就是包含了数百万基因片段的一个混合体。 然后把这些片段对应的基因在感觉神经元中表达，也就是让这些基因发挥作用。 接下来就看哪个基因可以对辣椒素有反应了。 经过一系列尝试，最终发现了一个可以对辣椒素有反应的基因，这是一个新的发现，最后命名为 TRPV1，这也是一个新鉴定出来的离子通道蛋白基因。 而值得一提的是，这个痛觉受体，竟然是和温度有关，相当于一个顶俩，这就有意思了。 这就解释了我们为什么吃辣椒又热又痛的原因了。 我们吃辣椒，辣椒里面的辣椒素可以引发人体的 TRPV1 来触动痛觉，而这种痛觉还和温度有关，所以就有了又热又痛的感觉了。 既然如此，那么，有人一定会问，那些清凉的食物呢？ 于是他们就进一步研究了另外一种感觉，冷呢？ 这个时候他们找到了薄荷这种常见的物质，相信你一定知道，它的感觉是凉的，无论是牙膏、冷饮还是口香糖，都有薄荷。 不过，作为科学研究嘛，肯定用的是关键物质，也就是，薄荷醇。 采取类似的研究办法，果然发现了新东西，那就是 TRPM8，这是被证明可以被寒冷激活的受体，这个研究是 Julius 和 Patapoutian 分别独立研究的，他俩也是今年俩诺奖得主。 用一张图来汇总： 可以说，整个研究，发现了我们人体是如何感受到温度和触觉（也就是痛觉这种典型触觉），他们是有一系列受体来进行。 当然，有了温度感觉，可是，机械感呢？要知道，机械感觉那才是最早的最广泛的触觉啊。我们触摸这些都是机械感觉啊，比如，拥抱，触摸。 于是诺奖的另一个得主 Patapoutian 在研究完薄荷后转身就去研究机械感觉了。 他们开发了一套细胞体系，这体系的特点就是刺激一个细胞，细胞会发出电信号，而接下来可以对电信号进行检测。 接下来，他们筛选了 72 个候选基因，一一排除，最后找到了一个新的感受机械压力的通道 Piezo，这个词来源于古希腊语(í; píesi)。 好了，到这里，这次诺奖的内容就介绍完了,用一张图来统一汇总： 温度 / 痛觉是和 TRPV1 有关，触觉刺痛是和 PIZEO2 有关，他们都是我们人体感受器的一部分。 可能有人会好奇，这东西不是很早就知道了嘛，笛卡尔就想过人是如何感受热量 后来生物学上不是有反射弧这一概念嘛，感受器 - 传入神经 - 神经中枢 - 传出神经 - 效应器 大家都知道啊。 其实，问题就在这里，这是一个很粗略的过程，其中涉及到了很多细节问题。 典型的就是感受器。 就以手为例，手可是没有味觉受体的，它是没法感受到味道的，但是手为何能感受到辣椒呢？ 这背后到底有什么科学道理？ 到底是什么东西触发了手来感受这些内容，也就是产生了神经电流呢？这就是这次诺奖得主研究的内容. 出品：科普中国 制作：李雷 监制：中国科学院计算机网络信息中心 阅读原文
