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80后的她,，是交大醫(yī)學(xué)院最年輕的博導(dǎo),。她的研究就是兩個(gè)字：“嗅覺”,，這在國內(nèi)外均是新興領(lǐng)域,。她在國際上首次報(bào)道了人類特異性嗅覺缺失的分子機(jī)制,，此類“嗅覺”研究在軍事反恐和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用正受到學(xué)界關(guān)注,。
“你知道老鼠遇到狐貍會(huì)發(fā)生什么,？當(dāng)聞到狐貍的尿味時(shí),，按照現(xiàn)在流行的說法,，小鼠就‘瞬間石化了’?！闭f到自己的研究領(lǐng)域,，莊寒異眼睛放光，一副歡樂表情,。
這其實(shí)和她的最新研究成果相關(guān)：哺乳動(dòng)物對(duì)硫醇類化合物的嗅覺感知機(jī)制是莊寒異的研究內(nèi)容之一,，她在國際上首次發(fā)現(xiàn)金屬離子“輔助激活”嗅覺受體，驗(yàn)證了自上世紀(jì)70年代以來對(duì)嗅覺受體可能為金屬蛋白的假說,，此結(jié)果已申請(qǐng)國際專利,。相比人類主要感覺中的視覺、聽覺,，嗅覺在國內(nèi)外的研究都才起步,，“80后”博導(dǎo)莊寒異和她的“氣味實(shí)驗(yàn)室”就是少數(shù)探索者。
探索嗅覺之謎
莊寒異出生在上海,，父母皆是醫(yī)生,，10歲那年隨父母去美國。受家庭影響,，她原本的理想是“尋找人類疾病的致病基因”,，因此，當(dāng)她獲得生物和化學(xué)雙學(xué)士學(xué)位后,，直接申請(qǐng)了美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的一年期助理研究員,，參與尋找糖尿病的致病基因。
一年后,，她申請(qǐng)到杜克大學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)碩博連讀的機(jī)會(huì),，沒想到上課第一天就遇到一件奇事——
教授拿出一個(gè)小試管在實(shí)驗(yàn)室里讓大家聞，奇怪的是：有人聞得出氣味,，有人聞不出；在聞得出氣味的人中，有人覺得臭,，也有人覺得很香,。莊寒異就覺得那像香水味，又像媽媽的味道,，讓人聞著舒服,。
“實(shí)驗(yàn)室就七八個(gè)人，怎會(huì)有如此大的差異,？”莊寒異被“嗅覺之謎”吸引住了,。原本，人類的嗅覺缺失一般是因?yàn)樯窠?jīng)變性疾病等多種因素引起的,。而實(shí)驗(yàn)室的一幕屬于特異性嗅覺缺失,，即指一般意義上具有正常嗅覺功能的人，對(duì)某種特定分子嗅覺缺乏,。教授拿來的氣味名俗稱“佛洛蒙”,，在香水、化妝品等產(chǎn)業(yè)有所應(yīng)用,，民間認(rèn)為這有“吸引異性”的作用,，但其實(shí)在莊寒異的同事中已經(jīng)證明人群中的喜好程度有極大差異。
就讀研究生期間,，莊寒異有個(gè)重要發(fā)現(xiàn)：這種嗅覺差異其實(shí)是嗅覺受體的基因差異,。莊寒異和她的團(tuán)隊(duì)成功找到了針對(duì)雄烯酮（佛洛蒙）的人類嗅覺受體：“OR7D4”。
嗅覺受體類似于人體的“氣味接收器”,，人之所以能聞到氣味,，是因?yàn)橛袣馕兜奈镔|(zhì)“激活”了位于鼻子里嗅上皮中的嗅覺受體，嗅覺受體產(chǎn)生電信號(hào),，并把它傳到大腦,。人體約有400個(gè)基因“編譯”不同的嗅覺受體，這占到人體總基因數(shù)的很大一部分,。由于絕大多數(shù)氣味是由多種氣體分子組成,，每種氣體分子能“激活”相應(yīng)的多個(gè)嗅覺受體，所以盡管嗅覺受體只有400多種,，但是產(chǎn)生大量的組合后,，人類就能辨識(shí)、記憶上萬種不同的氣味,。
對(duì)“OR7D4”的發(fā)現(xiàn),，是在世界上首次發(fā)現(xiàn)人類特異性嗅覺缺失的分子機(jī)制，也是有史以來第一次將分子層面的嗅覺受體和人類嗅覺感官直接聯(lián)系在一起,。此結(jié)果發(fā)表在《自然》上,，還受到該雜志“Making The Paper”專欄的特別介紹,；同年，《基因組生物學(xué)》也發(fā)表了專門針對(duì)此文章的特別評(píng)論,。包括路透社在內(nèi)的媒體接連報(bào)道了這一發(fā)現(xiàn),。
“實(shí)驗(yàn)狂人”
國外專業(yè)期刊和大眾媒體的報(bào)道，實(shí)際是國際社會(huì)對(duì)“嗅覺”研究認(rèn)識(shí)度日益增高的佐證,。而在國內(nèi),，從事嗅覺研究的實(shí)驗(yàn)室還不多。2008年,，當(dāng)莊寒異拿到美國博士學(xué)位回到上海,，旁人只覺驚怪：這個(gè)看起來清清爽爽的文靜女孩，怎么喜歡和“臭味”打交道,？莊寒異的實(shí)驗(yàn)室里,，有世界各地的“氣味”科學(xué)家給她寄來的各類氣味：黃鼠狼的臭屁味兒、小鼠的尿味兒,、還有“仁者見仁,、智者見智”的佛洛蒙……
科學(xué)興趣使然，令她對(duì)以臭雞蛋味著稱的硫類氣味有難以言狀的親切感,。她品鑒這些“臭味”的方式,，如同品鑒香水：取出氣味試紙，在空中揮舞幾下,。由于怕?lián)]發(fā),，聞的時(shí)間還不能太長，得馬上放回塑膠袋,，再投入冰箱里保存,。
盡管是個(gè)鼻子過敏者，稍有不慎,，就噴嚏不止,，可莊寒異還總是萌生一些“炮制氣味”的瘋狂舉動(dòng)。在研究生階段,，她就萌生過研究蠶寶寶嗅覺機(jī)制的想法,。她在宿舍里養(yǎng)了一大筐蠶寶寶，觀察它們?cè)诙曜与A段通過“佛洛蒙”相互吸引,，直到蠶寶寶結(jié)成了100多個(gè)繭,。計(jì)劃未成，但還好是單人宿舍,，不然上百個(gè)飛蛾在屋里飛來飛去,，肯定會(huì)嚇著室友。
她自言是“實(shí)驗(yàn)狂人”,?！胺彩露嫉米约簞?dòng)手做做看,！”她說這是在文理學(xué)院養(yǎng)成的習(xí)慣，“四年所有考試只分‘通過’與‘不通過’,，大部分時(shí)間就是動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),，觀察科學(xué)現(xiàn)象?！庇捎趯?duì)氣味的興趣，僅僅近3年,，她的研究成果就頗為豐碩：發(fā)表SCI文章8篇,，其中以第一作者和通訊作者身份發(fā)表4篇，總影響因子達(dá)到70,。目前領(lǐng)銜五六個(gè)課題項(xiàng)目,。
研究不會(huì)“退化”
2009年，莊寒異加盟交大醫(yī)學(xué)院,，一頭扎進(jìn)“氣味實(shí)驗(yàn)室”,。這是一個(gè)有趣的團(tuán)隊(duì)，盡管莊寒異是博士生導(dǎo)師,，但她帶領(lǐng)的4個(gè)博士生年齡分別比她?。?歲、3歲,、2歲,、1歲。這個(gè)年輕團(tuán)隊(duì)很快有了重要發(fā)現(xiàn)——不光在人類中,，OR7D4的功能在各個(gè)靈長類物種中也大相徑庭,。他們比較黑猩猩、紅猩猩,、大猩猩,、倭黑猩猩等對(duì)這種基因的反應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)位于剛果,、較原始的倭黑猩猩的OR7D4“活性最強(qiáng)”,。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2009年的《美國科學(xué)院院報(bào)》上，并申請(qǐng)一項(xiàng)國際專利,。美國知名科普網(wǎng)站“科學(xué)日?qǐng)?bào)”還將此特異性嗅覺差異調(diào)侃為“找到了‘金剛’為什么無法吸引女主角的原因”,。
其實(shí)，這一發(fā)現(xiàn)的意義還在于通過嗅覺受體觀察人類的進(jìn)化特點(diǎn),，即鼠類和一些靈長類動(dòng)物所謂的低等哺乳動(dòng)物的嗅覺比人類“靈敏”,，從進(jìn)化角度來說，人類在在嗅覺方面卻有些退化,?！斑@或許和溝通渠道有關(guān),，人類的情感溝通方式很多元，嗅覺只是很小的一部分,，但對(duì)于一些低等動(dòng)物,，嗅覺是交換情感的主要方式，它可以用來交配,、也可以用來躲避天敵,。”
不僅在進(jìn)化領(lǐng)域,，近年來,，嗅覺在醫(yī)學(xué)人文關(guān)懷、農(nóng)業(yè)以及反恐和軍事方面的應(yīng)用,，正日益受到國外學(xué)界關(guān)注,。比如在醫(yī)學(xué)人文領(lǐng)域，這類研究有望提高嗅覺缺陷患者的生活質(zhì)量,，比如讓那些因治療損及嗅覺的患者恢復(fù)嗅覺,；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以雄烯酮為例,，這可能是導(dǎo)致有人覺得豬肉有“異味”的原因之一——這種佛洛蒙主要用于異性吸引,，種豬分泌較多，但個(gè)體對(duì)此氣味接受程度差異極大,；而在反恐領(lǐng)域,，如果能從嗅覺受體的基因?qū)用嫣綔y危險(xiǎn)物品，顯然探測靈敏度更高,。
正是因?yàn)橛袑?shí)際應(yīng)用價(jià)值,，莊寒異的成果不僅能申請(qǐng)到世界專利，其中嗅覺受體的異源表達(dá)技術(shù)還能授權(quán)給國外公司,，實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化,。“隨著生活質(zhì)量不斷提高,，人們對(duì)嗅覺的探索會(huì)越來越深入,。”莊寒異說,。（ 本報(bào)記者 唐聞佳）
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