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诺贝尔医学生理学奖在金秋十月揭晓了。和以往获得诺贝尔奖的自然科学成果一样，他们大多看似与我们的现实生活离得很远，其实曾经获奖的许多科学成果早已运用于我们的生活。
2011年度诺贝尔医学生理学奖于10月3日下午17时30分公布，来自美国、卢森堡、加拿大的三位科学家共同分享此项殊荣。他们分别是美国科学家布鲁斯·博伊特勒(Bruce A. Beutler)、卢森堡科学家朱尔斯·霍夫曼(Jules A. Hoffmann)、加拿大科学家斯坦曼（Ralph M. Steinman）。
“三兄弟”的免疫革命
2011年诺贝尔医学或生理学奖中，博伊特勒和霍夫曼的获奖理由是“先天免疫激活方面的发现”；斯坦曼的获奖理由是“发现树突细胞及其功能在获得性免疫中的作用”。 三位诺奖得主发现的免疫系统激活的关键原理，彻底革新了我们对免疫系统的认识，改变了对免疫系统的理解。
健康防御的系统——免疫系统
生活中的病原微生物如细菌、病毒、真菌和寄生虫等，时时威胁着人类的健康，大多数人们因为拥有强有力的防御机制而快乐健康地活着。这是因为奇妙的人体为我们配备了强有力的健康防御系统——免疫系统。人体的“健康防御系统”共有两道防线，首先是先天性免疫，又叫自然免疫。先天性免疫反应会在人体被病毒、细菌、寄生虫感染后迅速启动，主要作用是在“入侵者”进入人体时作出第一反应，通过发炎等手段消灭入侵微生物，防止它们的进一步侵害。
一旦这道防线被攻破，人体防御系统的下一道防线，立即“进入战斗状态”，这就是适应性免疫，又叫获得性免疫。这道防线会“集中火力”消灭已被感染的细胞，消除它们对人体健康的威胁。
长期以来，科学家们一直在探寻免疫应答的“守护者”。人体免疫系统的构造在20世纪已经被逐步揭示，比如抗体的结构构成、T细胞识别外来物质的原理等。但是，在博伊特勒、霍夫曼、斯坦曼的相关研究发现之前，先天和获得性免疫的激活以及二者间的“互动”及调控机制一直扑朔迷离。
博伊特勒和霍夫曼发现先天性免疫传感器
1996年，霍夫曼做了开创性的发现，他和他的同事们研究了果蝇是如何对抗感染的。他们研究了携带几种不同基因包括Toll基因（参与胚胎发育的一种基因）突变的果蝇。当霍夫曼用细菌或真菌感染果蝇时，他发现Toll突变沉默，这是因为其不能组织有效防御。他得出结论：Toll基因产物参与了病原微生物的传感，为了防御病原微生物应当激活Toll基因。
博伊特勒曾一度探寻可结合细菌产物的受体——脂多糖（LPS），它可导致感染性休克——一种参与免疫系统过度反应的威胁生命的状态。1998年，博伊特勒及其同事发现，对LPS耐受的小鼠携带一个与果蝇Toll基因十分相似的基因。这种Toll样受体（TLR）被证明是一种难以理解的LPS传感器，当与LPS结合时，可激活导致炎症反应的信号通路，如果LPS剂量过大，可导致感染性休克。上述发现显示，当遇到病原微生物时，哺乳动物和果蝇利用相似的分子激活先天性免疫。至此，先天性免疫传感器最终被发现。
博伊特勒和霍夫曼发现人体许多细胞中都有一种重要蛋白质，这就是“Toll样受体（TLR）”。该蛋白质可识别不同病原体，并在细菌入侵时快速激活先天免疫反应。
能识别微生物并激活先天性免疫的受体蛋白质的发现，揭示了身体免疫应答过程的第一步，也掀起了先天性免疫研究的热潮。目前研究人员在人和小鼠中发现了大约10余种不同的TLR，每种TLR可识别微生物中常见的特定类型的分子。不同类型TLR基因突变可导致感染或慢性炎症性疾病风险升高。
斯坦曼发现控制获得性免疫的新型细胞
1973年，斯坦曼发现了一种被其命名为树突细胞的新型细胞。他推测这种细胞在免疫系统中有重要作用，并检测了树突细胞是否可激活T细胞——一种在获得性免疫中发挥关键作用并形成对不同物质具有免疫记忆的细胞。在细胞培养实验中，他发现树突细胞的存在导致T细胞对外来物质的活跃反应,具有激活T细胞功能的独特作用。这些发现最初受到怀疑，但斯坦曼的后续工作证明，树突细胞有着激活并调节适应性免疫系统的本领：会激发Ｔ淋巴细胞，从而启动适应性免疫系统，引起一系列反应，如制造出抗体和“杀手”细胞等“武器”，杀死被感染的细胞以及“入侵者”。
斯坦曼和其他科学家的进一步研究转向了回答一个问题，即获得性免疫系统如何决定当遇到不同物质时是否应当被激活。源自先天性免疫应答并被树突细胞感知的信号被认为可控制T细胞激活，这就使免疫系统有可能对抗病源微生物而避免攻击内源性分子。
“合力”成果——免疫反应的激活机制的意义
三位获奖者的研究成果构成“合力”，揭示了免疫反应的激活机制，使人们对免疫系统的理解发生“革命性变化”，为我们认识免疫系统的激活和调节机制提供了新视角，有助于我们理解为何免疫系统可攻击我们自身的组织，使得发展预防和治疗疾病成为可能。也为在预防和治疗感染、癌症和炎症性疾病方面提供了新线索，开拓了新方法、新路径。
目前用来治疗自身免疫疾病的新的药物，很多现在正在开发的免疫治疗癌症的药物都是利用了他们所发现的这些机理和原理。如：传统疫苗的作用在于预防，而以3人所获研究成果为基础，新型疫苗将着眼于以新颖手段治疗癌症，获称“治疗性疫苗”，旨在调动人体免疫系统对肿瘤发起“攻击”。他们的成果还有助于治疗一些炎症类疾病，如风湿性关节炎等。
“诺贝尔医学奖”离我们，只有一步的距离
1998年诺贝尔生理学或医学奖得主路易斯·J·伊格纳罗曾说“摘取诺贝尔奖的任何科学发现都不应束之高阁，而应普惠大众。”其实，诺奖离人类生活并不遥远，甚至非常的近。正是诺贝尔奖获得者的发明创造和科学成果改变了我们的生活，使我们的生活变得更加美好。
透视身体分毫毕现
2003年10月6日，美国的保罗·C·劳特伯和英国的皮特·曼斯菲尔德被授予诺贝尔生理或医学奖，他们发明了磁共振成像技术，简称MRI。这项技术的发明使得人类能够清清楚楚地看清自己或其他生物体内的器官，为医疗诊断和科学研究提供了非常便利的手段。
磁共振成像的临床应用是医学影像学中的一场革命，是继CT、B超等影像检查手段后又一新的断层成像方法，与CT相比，MRI具有高组织分辨力和无放射损伤等优点。
今天，MRI已用于检查几乎所有的人体器官。它的特殊价值在于提供大脑和骨髓清晰的图像，因为几乎所有大脑疾病都导致大脑水含量的变化，这就可能在MRI图像中表现出来。
MRI还是外科手术的重要工具。由于MRI可以产生清晰的三维图像，便可以用来查清受损部位的位置，这样的信息在手术前弥足珍贵。MRI图像清晰得足以让电极置入中枢大脑神经核，以治疗剧烈疼痛和帕金森氏病的运动障碍。
MRI可以精确地揭示肿瘤范围，由此指导更为精确的手术和放射治疗。在术前知道肿瘤是否浸润周围组织也相当重要。MRI比其他方式能够更精确地判断组织之间的界线，因此能改进手术质量。MRI还可能区分肿瘤的发展程度，这对选择治疗方式同样至关重要。
性爱与两个诺贝尔生理或医学奖
1998年的诺贝尔生理或医学奖授予了三位美国科学家——罗伯特·F·弗奇戈特、路易斯·J·伊格纳罗和弗里德·穆拉德，因为他们发现硝酸甘油及其他有机硝酸酯可释放一氧化氮气体，而后者则能扩张血管平滑肌从而使血管舒张。这一发现同时阐明了人的高血压、心脏病和ED（勃起功能障碍），都与血管内皮细胞产生一氧化氮不足有关，由此，人们逐渐找到了治疗和缓解这些疾病的方法。
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一氧化氮的发现应用到治疗ED上，导致了伟哥的发明。美国辉瑞制药公司根据一氧化氮的作用途径研制出了伟哥，它可以维持血管平滑肌细胞舒张，增加血流量，不仅能治疗心脏病、心血管病，而且能治疗ED，因为它能使阴茎海绵体持续充血，以保持阴茎的坚挺。
2000年诺贝尔生理或医学奖授予了瑞典的阿尔维德卡尔松、美国的保罗·格林加德和美籍奥地利人埃里克坎德尔，因为他们发现了“神经系统中信号相互传递”的奥秘，而大脑中的信号就是各种各样的神经递质。卡尔松所阐明的神经递质多巴胺不仅有左右人们行为的作用，也参与了人的情爱过程，并激发人对异性情感的产生。
一类特殊的蛋白质——酶
1897 年，德国化学家毕希纳用砂轮把活的酵母细胞加水磨成粉末，并成功提取出一种液体。他发现，这种液体能够像酵母细胞一样具有发酵功能，由于这项发现他获得1907 年诺贝尔化学奖。
1925 年，美国奈尔大学独臂青年化学家萨姆纳提纯出了酶，并证明它是一种蛋白质。接着，美国化学家诺思罗普把一系列酶提纯出来，证明它们都是蛋白质。他俩因此共同获得1946年诺贝尔化学奖。
1982 年，美国化学家西卡发现非蛋白质酶——核酸也可以充当生物催化剂。因而，他获得1983 年的诺贝尔奖。
由于酶有惊人的催化能力，它的发现无论在理论上和应用上都有重大意义。据统计，至今已发现2000 多种酶，其中被提纯并结晶的有100多种，作为商品生产的有120 多种，应用到工厂中的就有60 多种。它们在食品、医药、制革等数十个行业发挥着巨大的作用。
例如，在食品工业中，科学家利用淀粉酶等多种酶的催化作用，在酶反应器中将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的高果糖浆。
在化学工业上，我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就是酶工程最直接的体现。
传统方法将谷物转化成啤酒的酶来自麦芽，工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶，用辅料（玉米、小麦、水稻等淀粉类原料）酿啤酒，大麦酿啤酒时分别加入α-淀粉酶，β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。
蚊子与诺贝尔奖
被蚊子叮咬过的人，容易得一种名叫疟疾的病，这种疾病的传播速度非常快，而且死亡率很高。据粗略统计，自有人类历史以来，疟疾曾一次又一次地夺去数千万人的生命，甚至影响了一个国家的兴衰、一场战争的胜负……
蚊子传播疟疾的危害如此惨烈，必然会引起科学家的关注。1880年，法国军医拉弗朗经过仔细研究，终于确定疟疾系由“疟原虫”引起。1897年，英国医生罗纳德·罗斯在一种“按蚊”的胃中找到拉弗朗描述的那种疟原虫，并且证实只有雌性“按蚊”才会传播疟疾。为此，拉弗朗和罗斯分别在1907年、1902年获诺贝尔生理或医学奖。后来，瑞士化学家米勒博士发明了DDT杀灭蚊子，在1948年也获得诺贝尔生理或医学奖。还有一位奥地利精神医生利用疟疾发病时的高烧，来治疗第三期梅毒引起的麻痹性痴呆症，也意外地获得1927年的诺贝尔生物或医学奖。
器官移植的拓荒者
1902年法国卡雷尔医生发明了进行器官移植最为重要的血管缝合技术，为此获得1912年诺贝尔生理学或医学奖。
20世纪50年代，美国人斯奈尔发现了组织相容性；法国人多塞在人体内发现主要组织相容性复合体，即人体白细胞血型。美国人贝纳塞拉夫证明了HLA系统在免疫中的作用，发现对疾病的易感性系由遗传决定。这3位免疫学家因发现人体另一类血型而共同荣获1980年诺贝尔生理学或医学奖。这一发现不仅为器官移植的成功提供了理论依据，也使自身免疫疾病的病因得以探明。
免疫学研究成果应用于临床——免疫抑制剂的发明，使人类器官移植术及骨髓移植术成为可能。这项研究成果获1990年诺贝尔生理学或医学奖。
1954年12月美国外科医生约瑟夫·默里第一次成功进行人的肾移植手术，此后又用X线照射和硫唑嘌呤克服免疫排斥；而另一名美国外科医生唐纳尔·托马斯则于1970年首次成功进行人的骨髓移植，以治疗白血病和其他血液病。为此他们两人获得1990年的诺贝尔医学奖，这是对临床器官移植的肯定。
器官移植是20世纪生物医学工程领域中具有划时代意义的技术，是人类改变传统药物治疗方式，改变外科只切不建的习惯定势，使衰竭器官恢复功能的一种新医疗模式，它为医学领域带来革命性变化。
癌细胞有了克星
2010年的诺贝尔奖给患者带来另一个福音，来自美国的三位科学家——伊丽莎白·希莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克彼此合作，共同发现“端粒和端粒酶是如何保护染色体”的科研成果。这一科学成果揭开癌细胞疯长和人类衰老的奥秘，人类有望可以大大延长寿命和战胜癌魔。
端粒是真核生物染色体线性DNA 分子末端的结构。在形态学上，染色体DNA末端膨大成粒状，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。染色体携有遗传信息，端粒则是染色体两端的“保护帽”，它能够保护染色体，而端粒酶是在端粒受损时，能够帮助恢复其长度，使端粒的长度等结构得以稳定。因此端粒酶在保护端粒的过程中，起着至关重要的作用。研究端粒和端粒酶对于人类生命有着重要意义，应用这一成果可以延缓人的衰老，治愈癌症等遗传性疾病。
三位科学家在研究中还发现，大约90％的癌细胞都有着不断增长的端粒及数量较多的端粒酶，也就是说端粒的增长和端粒酶的活性增长，与癌细胞恶性分裂密切相关。如果在癌细胞中阻止端粒酶，端粒就会变短，癌细胞就会趋于死亡。这一发现给治愈癌症指明一个新的方向。