博物丨那些“荣获”诺贝尔奖的植物——自然之力托举科研,四株植物成突破关键

体娱场 |  2026-10-16 20:33:59 原创

孟秀丽来源:半岛都市报·半岛新闻客户端

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2026年是诺贝尔奖创设125周年,各大奖项已于近日全部揭晓。诺贝尔奖表彰的是人类顶尖的研究者,是他们的探索、坚持与突破改写了人类科学进程。但鲜有人知晓:在百余届诺奖的荣誉背后,有一批沉默而伟大的生命,始终站在重大科研突破的核心位置。它们遍布田野、湖泊、大地,是寻常无奇的草木、作物、微藻,没有智慧、不会言语,却以亿万年演化沉淀的生命密码,成为人类解锁医学、遗传学、农学、脑科学的关键钥匙。这些植物从未站上颁奖舞台,却当之无愧是诺奖成果里真正的“隐形得主”。华大基因CEO 尹烨在《生命密码2:人人都关心的基因科普》(中信出版社)一书中专门历数了那些“荣获”诺贝尔奖的植物。

>>>黄花蒿

一株野草,撑起全球抗疟医学突破

在诺贝尔生理学或医学奖的百年历史中,黄花蒿是唯一一株直接支撑世界级抗疟药物诞生的本土草本植物,成就了2015年诺贝尔生理学或医学奖。

黄花蒿是菊科蒿属一年生草本植物,生命力极强,广泛分布于世界各地的田间荒地、路旁坡地,外形朴素普通,长期被视作随处可见的杂草,长期未被重视。在传统认知中,古籍记载的抗疟草药名为“青蒿”,但现代植物学研究证实,常规青蒿不含抗疟活性成分,真正具备药用价值、能够攻克疟疾的植物,正是极易被混淆的黄花蒿。

上世纪六七十年代,全球疟疾泛滥,传统抗疟药物普遍产生耐药性,无数患者无药可医,疫情陷入无解困境。屠呦呦带领团队深耕传统本草典籍,从《肘后备急方》“绞汁入药”的古老记载中获得关键启发,打破传统高温煎煮的制药思维,采用低温乙醚萃取技术,成功从黄花蒿的茎叶中分离提纯出青蒿素。这种天然植物活性成分,能够精准破坏疟原虫的细胞结构,高效抑制、杀灭致病原虫,疗效显著、副作用极低,彻底扭转了全球疟疾治疗的僵局。数十年来,青蒿素类药物普及全球,拯救了非洲、东南亚等疟疾重灾区数百万病患的生命,为热带传染病防治建立了全新体系。

>>>玉米

一穗籽粒,揭开遗传学颠覆性奥秘

1983年,诺贝尔生理学或医学奖单独授予科学家芭芭拉·麦克林托克,表彰她发现的基因转座现象,彻底颠覆了经典遗传学理论。而支撑她数十年研究、孕育这项颠覆性成果的核心载体,是最寻常的农作物——玉米。

在近代遗传学发展初期,学界普遍认定:生物基因固定排列在染色体上,位置恒定、秩序稳定,不会发生移动和改变,这是当时不容置疑的学术定论。而麦克林托克在长期种植、观察玉米的过程中,发现了无法用传统理论解释的现象:部分玉米果穗的籽粒色彩斑驳、纹路杂乱,色素分布毫无规律,代代种植、代代变异。

她耗费数十年时间,扎根试验田,持续追踪玉米种质的遗传变化,通过大量观察、杂交试验与数据分析,大胆提出了震惊学界的全新理论:基因并非固定不变,可在染色体内部、染色体之间自由移动、跳跃、切换位置,这就是著名的“跳跃基因(转座子)”理论。

玉米籽粒的色彩变异,正是跳跃基因激活或关闭色素合成基因导致的结果。这项理论在提出之初,因过于超前,长期遭到学界质疑与否定。历经三十年技术迭代,随着分子生物学、基因测序技术成熟,人类终于在动植物、微生物乃至人类基因组中,普遍发现了转座子的存在,证实了麦克林托克的研究结论。

作为陪伴人类数千年的驯化作物,玉米不仅是供养人类的粮食,更以自身独特的遗传特性,帮助人类打破认知局限,重塑了现代遗传学、基因组学、生物进化研究的底层逻辑。

>>>矮秆小麦

一粒麦种,以农学突破换取世界和平

多数人印象中,诺贝尔和平奖聚焦政治、人权、国际和平领域,而1970年的诺贝尔和平奖,破例授予农学家诺曼·布劳格,致敬他主导的绿色革命,这场改变世界粮食格局的伟大变革,核心主角是改良后的矮秆小麦。二十世纪中期,全球人口爆发式增长,传统农作物产量极低,无法匹配人口增长速度,亚洲、美洲多国陷入严重饥荒,粮食短缺引发贫困、动荡与战乱,成为威胁世界和平的巨大隐患。

彼时传统小麦品种植株高大、根系偏弱,施肥后极易倒伏,大部分养分消耗在秸秆生长上,籽粒干瘪、产量低下,始终无法实现高产突破。布劳格以日本优质矮源小麦为亲本,历经上万次杂交选育、抗逆试验,成功培育出半矮秆抗病小麦品种。改良后的矮秆小麦茎秆粗壮、根系稳固,抗倒伏、抗病害能力极强,植株矮化后,不再徒长耗损养分,所有营养集中供给麦穗发育,粮食产量实现成倍增长。

这一优良品种迅速在墨西哥、印度、巴基斯坦等粮食紧缺国家推广普及,短短十余年,彻底解决了数国的粮食危机,让数十亿人摆脱饥荒威胁,极大减少了因粮食短缺引发的地区冲突与动荡。诺贝尔组委会给出颁奖理由:粮食安全是世界和平的基石。一株改良的小麦,没有惊天动地的技术革新,却以最朴素的农学力量,守护了人间安稳,成为维系世界和平的隐形力量。

>>>莱茵衣藻

微观藻类,开启人类脑科学新时代

2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给光遗传学领域的突破性发现,这项颠覆神经科学的顶尖技术,源头并非高端实验室,而是一种肉眼难辨的单细胞生物——莱茵衣藻。

莱茵衣藻是广泛存活于淡水水域的绿藻,结构简单、生命周期短,拥有极为灵敏的感光应激机制。为适应生存环境,这种微小藻类演化出独特的通道视紫红质蛋白,能够感知光线变化:蓝光照射时,蛋白通道瞬间开启,离子快速流动,驱动藻体向光源移动,完成趋光运动。

科学家从莱茵衣藻身上成功克隆出感光蛋白基因,创造性地将其植入哺乳动物的神经元中。自此,人类实现了前所未有的技术突破:用光束精准控制神经细胞的激活与抑制,光遗传学正式诞生。如今,这项技术已成为全球脑科学研究的核心工具,广泛应用于记忆机制、情绪调控、神经损伤、帕金森、抑郁症等疑难脑病的研究与治疗探索。人类探索大脑奥秘、攻克神经系统疾病的所有前沿进展,最初的灵感与原料,都来自这一枚渺小、简单、平凡的水生微藻。

纵观百年诺奖史,人类的每一次重大科学飞跃,都离不开植物的馈赠。黄花蒿治愈病痛,守护生命;玉米颠覆认知,重构科学理论;矮秆小麦消解饥荒,维系世间安宁;莱茵衣藻开启新的科研领域,探索人体终极奥秘。它们生于大地,质朴无华,却以亿万年演化出的独特生命机制,默默为人类文明铺路。所谓科学探索,很多时候就是人类俯身自然,读懂了草木早已写在生命里的真理。这些默默助力诺奖突破的植物,是大自然赠予人类的珍贵礼物。

责任编辑:孟秀丽