一年一度的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)于2019年10月7日公布，今年的諾獎(jiǎng)由三位科學(xué)家分享，名字也不太好記，就不說(shuō)了。獲獎(jiǎng)原因是他們共同研究的主題——細(xì)胞如何感知環(huán)境中的氧氣濃度的變化。

作為好氧生物，氧氣是我們獲取足夠能量的保障。而能量是我們能正常工作、生活的保障。所以，氧氣對(duì)每個(gè)人的重要性自是不言而喻。

但是我們的細(xì)胞如何感知這種變化并作出相應(yīng)的反應(yīng)，這一完整的鏈條是由這三位科學(xué)家共同構(gòu)建出來(lái)的。

具體過(guò)程分兩種情況：首先，是在缺氧的條件下，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生一種叫做“缺氧誘導(dǎo)因子-1（HIF-1）”的蛋白質(zhì)分子機(jī)器。這種蛋白質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞核（相當(dāng)于細(xì)胞的最高指揮部），并且深入到DNA分子的內(nèi)部，找到一段特殊的DNA序列（相當(dāng)于分管領(lǐng)導(dǎo)）并且結(jié)合上去，這種結(jié)合會(huì)馬上發(fā)出指令（相當(dāng)于分管領(lǐng)導(dǎo)處理日常緊急事務(wù)，下意識(shí)反應(yīng)一樣）——細(xì)胞各單位馬上會(huì)產(chǎn)生好多種蛋白質(zhì)分子，比如說(shuō)，細(xì)胞產(chǎn)生一種叫作“促紅細(xì)胞生成素（EPO）”的分子，促進(jìn)產(chǎn)生更多的紅細(xì)胞；還會(huì)產(chǎn)生一種叫作“血管生長(zhǎng)因子（VEGF）”的蛋白質(zhì)，促進(jìn)各種毛細(xì)血管的生長(zhǎng)。就這樣，通過(guò)一系列方法，就可以緩解缺氧的問題。

另一種情況，不缺氧的情況是如何處理的呢？顯然要將HIF-1這一途徑徹底關(guān)閉的。這就要求細(xì)胞對(duì)氧氣的濃度非常敏感，一旦氧氣足夠就應(yīng)該立即采取措施。而漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程，不斷地試錯(cuò)終于讓細(xì)胞合成了一種蛋白質(zhì)分子，它的作用就是結(jié)合氧氣，帶它去見HIF-1，然后告訴HIF-1“你看，這是氧氣，真是夠了”，看到此情此景的HIF-1，只好為了大義，犧牲小我，立刻啟動(dòng)自殺程序，然后被拖拽到細(xì)胞內(nèi)專門分解過(guò)剩蛋白質(zhì)的垃圾處理廠——蛋白處理廠蛋白酶體那里去，分解為氨基酸，再次被細(xì)胞循環(huán)利用。

淺度解析到此為止，接下來(lái)，說(shuō)一下個(gè)人的兩個(gè)方面體會(huì)。

首先，生物體是經(jīng)過(guò)數(shù)億年進(jìn)化發(fā)展而來(lái)的非常復(fù)雜、精密、高效的系統(tǒng)。它經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次的試錯(cuò)，才呈現(xiàn)出與環(huán)境相適應(yīng)的運(yùn)作機(jī)制，經(jīng)歷了許多的曲折。比如，在今天我們看來(lái)，一些應(yīng)該在進(jìn)化中被淘汰的性狀，卻保留了下來(lái)，原因可能是因?yàn)橐c環(huán)境相適應(yīng)，以換取生存和繁衍的機(jī)會(huì)（例如，鐮刀型細(xì)胞貧血癥，在非洲瘧疾橫行的地區(qū)，發(fā)病率較高，研究發(fā)現(xiàn)，鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的生存概率會(huì)增大）。

因?yàn)橐m應(yīng)不同時(shí)期的環(huán)境變化，所以會(huì)做出各種應(yīng)對(duì)，所以越來(lái)越復(fù)雜、精密。而又因?yàn)橐谀敲葱〉目臻g里實(shí)現(xiàn)各種各樣的生命活動(dòng)，所以它必須高效運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于無(wú)效行為是零容忍，在這方面，它必須絕對(duì)理性，寧愿背負(fù)過(guò)河拆橋的罪名也在所不辭（HIF-1就是一個(gè)例子，還有細(xì)胞的凋亡等等，都是為整體效率的提升，而做出的犧牲）。

另一方面，反饋的重要性。高效，必須由即時(shí)的反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)。反饋分為正反饋和負(fù)反饋，正反饋是放肆，是對(duì)系統(tǒng)本身工作效果的一種縱容和支持（比如排尿，分娩，環(huán)境污染）；負(fù)反饋是克制，是對(duì)系統(tǒng)本身工作效果的一種收斂和抑制（比如胰島素和胰高血糖素調(diào)節(jié)血糖時(shí)，調(diào)到正常范圍都會(huì)即時(shí)反饋，以保障機(jī)體的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)）。所以可以從生物學(xué)角度更加深刻的理解那句“喜歡是放肆，愛是克制”了吧。負(fù)反饋是生物體中的一種比較多的反饋形式，小到分子水平，大到生態(tài)系統(tǒng)水平都存在這種反饋，它是經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年演化出的一種親測(cè)有效的工作模式，值得我們借鑒。

總結(jié)一下：復(fù)雜系統(tǒng)，因反饋而高效，因高效而自由。

聲明：本文部分內(nèi)容借鑒得到王立銘老師對(duì)諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的解讀。