2021年醫學諾貝爾獎揭曉，10月4日諾貝爾委員會任命美國科學家大衛-朱利葉斯和阿登-帕塔普蒂安為今年的聯合獲獎者，他們將分享大約110萬美元的獎金。
原本開發出各種Covid-19疫苗的科學家們被認為是今年諾貝爾生理學和醫學獎的熱門。為什麼研究辣椒的生物學家卻獲得了這項殊榮？
左邊：大衛-朱利葉斯 右邊：阿登-帕塔普蒂安
小小的辣椒揭露了什麼樣的秘密？
老話講，辣椒是小猴兒，一辣辣兩頭；蔥辣嘴、蒜辣心、沒有辣椒辣的深。
尤其是當你吃完一頓麻辣火鍋後，第二天上廁所時你依舊能深深地感受到辣意，真的是從頭辣到尾。
辣椒中的辣椒素這種化學物質究竟是如何讓你產生火辣辣的感覺的呢？
這可能就是你和諾貝爾獎獲得者之間的差距：你吃完一頓麻辣火鍋後歇幾天再吃，科學家們會去研究為什麼吃完一頓麻辣火鍋後會辣得菊花疼。
除了辣椒帶來的火辣和疼痛感外，為什麼我們會感覺到針頭的輕刺，為什麼我們會感覺到熱和冷，為什麼我們可以感受太陽的炎熱、微風的輕撫......
這些都是我們日常生活中最平常、最本能的反應，卻是一個巨大的人體謎團：我們究竟是如何感知這些不同的感覺的？
之前的發現
早在17世紀，著名的哲學家笛卡爾就設想人的大腦與我們身體不同地方的面板是有線相連的。
這樣一來，當我們的一隻腳接觸到明火時，熱感就會向大腦傳送機械訊號。
笛卡爾想象熱量是如何向大腦傳送機械訊號的插圖
後來的發現表明，有特殊感覺神經元的存在可記錄我們周圍環境的變化。
1944年的諾貝爾生理學或醫學獎就頒給了約瑟夫·厄蘭格和赫伯特·加瑟，他們發現不同型別的感覺神經纖維會對不同的刺激作出反應。例如：對疼痛和非疼痛的觸控的反應。
從那時起，人們就已經證明，神經細胞對檢測和傳遞不同型別的刺激使我們對周圍環境有更細微的感知。
例如，我們可以透過指尖感受到物體表面的光滑和粗糙，或者我們可以分辨出令人愉悅的溫暖和灼熱暴曬的痛苦熱量。
不過新的問題又來了，神經系統是如何感知和解釋我們的環境，溫度和機械刺激如何在神經系統中轉化為電脈衝？
發現的過程
大衛·朱利葉斯是一名生物化學家和分子生物學家，他的工作主要是研究我們的身體是如何感知熱、冷和化學刺激物。
當朱利葉斯對疼痛主題進行研究時，其中有很多的選擇，但是他為什麼最終會選擇辣椒呢？
這裡有個小故事，2015年他在一個採訪中透露，當時由辣椒素引發的神經受體還沒有被確定下來，有很多的研究物件可供選擇，但是當他和同樣是生物學家的妻子在一起跑完雜貨店後，站在超市裡，看著成排的香料，他的妻子說：“那就別再胡鬧了，去做吧！”
得獎的大衛·朱利葉斯和媳婦一起檢視收到的資訊
朱利葉斯最終確定使用辣椒素去了解負責溫度和疼痛感覺的訊號是如何透過神經迴路傳輸到大腦的。
朱利葉斯和他的同事們建立了一個由數百萬個DNA片段組成的圖書館，這些片段對應的基因在感覺神經元中表達，可以對疼痛、熱和觸控作出反應。
透過細胞對辣椒素的反應，朱利葉斯在神經中發現了一個感測器，當面板遇到高溫時，該感測器會發出 "疼痛 "和 "熱 "的訊號。
這項研究使得朱利葉斯在1997年發現並克隆了負責的特定蛋白質，名為TRPV1。
使用辣椒中的辣椒素來識別 TRPV1，這是一種由熱痛啟用的離子通道。
TRPV1的發現是一個重大突破，它使我們能夠了解溫度的差異是如何在神經系統中誘發電訊號。
TRPV1是位於感覺神經外端的一個專門的離子通道，研究表明，只要辣椒素受體感覺到溫度超過40攝氏度，它就會被啟用作為熱感傳遞給大腦--這是熱痛的閾值。
視覺化的TRPV1 ，這種蛋白質在疼痛和熱的感知中起著核心作用。
TRP通道是我們感知溫度能力的核心，當TRPV1被發現後剩下的不同的TRP通道也逐一被解鎖。
類似的方法使朱利葉斯和他的團隊在2002年，使用來自薄荷的薄荷醇和相關化合物，確定了一個稱為TRPM8的獨特通道，對低溫作出反應。
第三個TRP通道，TRPA1，對山葵的刺激性化合物作出反應，類似於炎症性疼痛。
今年諾貝爾獎得主對TRPV1、TRPM8和Piezo通道的突破性發現，使我們能夠了解熱、冷和機械力是如何啟動神經衝動的，使我們能夠感知和適應我們周圍的世界。
意義何在？
這項研究具有巨大的意義，尤其是製藥行業，這些資訊能夠推動科學家們設計新型止痛藥。
目前，臨床上迫切需要能夠有效治療疼痛而又沒有阿片類藥物的副作用和成癮性的新藥物。
被曬傷的面板，即使遇到溫和的溫度，也會被大腦感知為灼熱；接受化療的癌症患者或者是神經受損的患者觸發的冷異感症會感覺到刺痛、灼痛等。
科學家們希望，有選擇性地針對感覺到疼痛的神經感測器的新藥物既能夠阻止疼痛，又沒有阿片類止痛藥的副作用。
