2023年諾貝爾生理學醫學獎得主公布 涉及哪些A-level生物知識點

2023年10月2日，瑞典卡羅林斯卡醫學院諾貝爾獎委員會宣布，匈牙利科學家卡塔林·卡里科（Katalin Karikó）和美國科學家德魯·韋斯曼（Drew Weissman）榮膺2023年諾貝爾生理學或醫學獎。他們因在核苷堿基修飾方面的發現被表彰，這些發現使得新冠疫苗的開發成為可能。

早在1978年，科學家們就開始研究利用脂質體包裹信使核糖核酸（mRNA）來進行疾病治療與預防的技術。當時，科學家主要是將mRNA導入動物細胞中，用來表達外源性蛋白質。而今年諾貝爾獎的兩位科學家的突破之一就是對核苷酸的堿基修飾。他們將mRNA中的尿嘧啶（U）替換成假尿嘧啶（Ψ），從而降低了mRNA進入人體后被免疫系統攻擊的概率。

mRNA疫苗在控制新冠疫情方面發揮了重要作用。與傳統疫苗相比，mRNA疫苗具有以下優勢：高安全性，無需向人體注入病毒，因此相對更安全；生產周期短，一周左右即可完成一批次生產，可以在短時間內為更多的人提供保護；創下了人類疫苗研發史上最快的紀錄。

除了用于新冠疫情防控，mRNA疫苗技術還可以為未來更多疾病的治療提供新的途徑，尤其是在癌癥預防和研究方面。mRNA技術不僅可以用于生產疫苗，還可以將特定的蛋白質導入人體細胞，為基于蛋白質的治療方案提供更多可能性。

今年諾貝爾獎的授予將從A-Level生物學科的角度進行深入分析和解讀。以下是今年諾貝爾獎涉及到的一些A-Level知識點：

- 蛋白質合成（Protein synthesis）：蛋白質合成是通過細胞內的編碼組合來形成多肽鏈的過程。合成新的多肽鏈需要編碼序列、酶以及信使RNA（mRNA）、核糖體RNA和轉運RNA。蛋白質合成發生在細胞核和核糖體內，由DNA和RNA調控。

- 信使RNA（mRNA）：mRNA是參與蛋白質合成的一種單鏈RNA。mRNA是在轉錄過程中由DNA模板合成的。mRNA的作用是將蛋白質信息從細胞核中的DNA傳遞到細胞質中，蛋白質制造機制會讀取mRNA序列，并將每個三堿基密碼子翻譯成相應的氨基酸，形成不斷增長的蛋白質鏈。

- 尿嘧啶（Uracil）：尿嘧啶是RNA中的四種核苷酸堿基之一，其他三種為腺嘌呤（Adenine）、胞嘧啶（Cytosine）和鳥嘌呤（Guanine）。在RNA中，尿嘧啶與腺嘌呤配對。在DNA分子中，用胸腺嘧啶（Thymine）代替了尿嘧啶。

- 抗原（Antigen）和疫苗（Vaccine）：抗原是能夠刺激免疫反應的物質，能夠激活淋巴細胞，即身體抵抗感染的白細胞。疫苗是一種懸浮著弱化、滅活或碎裂的微生物、毒素或其他生物制品（如抗體、淋巴細胞或信使RNA）的制劑，主要用于預防疾病。疫苗可以通過刺激免疫系統攻擊有害物質來產生主動免疫力。一旦受到疫苗的刺激，產生抗體的細胞（稱為B細胞或B淋巴細胞）會保持敏感狀態，并在有需要時對有害物質做出反應。疫苗也可以提供被動免疫力，通過提供由動物或人體捐贈者制造的抗體或淋巴細胞來產生免疫力。

- 脂質體（Liposome）：脂質體是一個封閉的、球形的脂質雙層結構，形成一個能夠攜帶水溶液的內部腔。脂質雙層由密集排列的磷脂分子組成。這些分子具有疏水性尾部和親水性頭部區域。當兩個獨立的膜結構結合時，疏水性尾部相互吸引，而兩個膜的頭部則被周圍的水吸引。這樣就形成了由磷脂分子構成的雙層，使內部溶液與外部區域隔離開來。溶液可以通過脂質體運輸到需要的地方。

- 臨床試驗（Clinical trial）：臨床試驗是一種研究新測試和治療方法并評估其對人類健康結果影響的研究。人們自愿參與臨床試驗，以測試包括藥物、細胞和其他生物制品、手術、放射學檢查、設備、行為治療和預防護理等醫療干預措施。

在臨床試驗中，有四個階段：

- 第一階段的研究通常在少數人身上首次測試新藥物，以評估安全劑量范圍并確定副作用。

- 第二階段的研究在第一階段確認安全性的基礎上，需要更多的人參與，以監測任何不良反應。

- 第三階段的研究在更大的人群和不同的地區和國家進行，通常是在新治療獲得批準之前的最后一步。

- 第四階段的研究在國家批準后進行，需要在更廣泛的人群中進行更長時間的測試。

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以上就是今年諾貝爾獎涉及到的一些A-Level生物學知識點。它們與諾貝爾獎獲獎科學家的研究成果密切相關，也是同學們在學習過程中的重要知識。希望同學們能夠通過理解和掌握這些知識，加深對生物學的理解和應用能力。