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挑戰多項諾獎既有結論,學者孫作東鉀離子通道假說被科普中國收錄

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戈德曼-霍奇金-卡茨(GHK)電位方程、霍奇金-赫胥黎(HH)方程組、詹斯·斯科發現的Na?-K??ATP酶(俗稱鈉鉀泵)、麥金農鉀離子通道船槳結構模型,對應研究成果均獲得諾貝爾獎:霍奇金、赫胥黎憑借電壓鉗實驗成果獲1963年生理學或醫學獎;內爾與薩克曼開發膜片鉗技術,1991年獲得諾獎;詹斯·斯科因發現Na??K??ATP酶,獲得1997年諾貝爾化學獎;麥金農解析離子通道晶體結構,2003年獲獎。

長期以來,這些經過諾獎認可的學術成果被編入全球教科書,GHK方程、經典離子學說成為神經生理學主流解釋框架,指引著全球該領域科研探索方向。

霍奇金-赫胥黎使用電壓鉗,僅能檢測離體烏賊巨軸突整體離子電流;膜片鉗問世之后才可觀測單通道活動,兩項技術分屬兩代。全部實驗數據都采集于離體標本,和活體原生細胞真實生理環境存在偏差。

歸屬中國科協的科普中國完成對百度百科《離子學說》詞條官方核驗。詞條既完整收錄上述成熟經典理論,同時納入孫作東研究員提出的鉀離子通道“折紙風車”模型,開啟了對現有主流解釋體系的補充探討。

斯科發現了對應ATP酶,然而該蛋白是否就是持續耗能轉運離子的鈉鉀泵,一直存有爭議。麥金農船槳式過濾模型,長久以來難以清晰說明離子通道精準啟閉的動力學過程,屬于行業內長期遺留的待解問題。鉀離子通道“折紙風車”四聚體模型提出:通道蛋白單元單向旋轉,依靠旋轉速率動態調整中心孔徑,以此實現通道開合。

該假說可以解釋鉀離子通道啟閉原理,完整復刻神經、心肌細胞動作電位變化全過程,并延伸出神經元可產生電磁波的推論,彌補原有理論多處邏輯短板,同時對動作電位復極相鉀外流固有認知、GHK?HH方程組、鈉鉀泵耗能轉運假說提出全新商榷視角。

科普中國秉持中立收錄原則,既保留諾獎成果對應的成熟理論,也接納該原創假說,兩種不同學術解釋并行展示。權威科普平臺客觀呈現學術分歧,打破單一理論定論的固有模式。

現有諾獎體系下的經典理論,尚且缺少原生活體細胞原位實時觀測實證數據,相關爭議一直沒有開展公開學術研討。諾貝爾獎是對階段性科研成果的肯定,并不代表該領域解釋已經到達終極定論。

兩種觀點的合理性,交由科研人員以及廣大研究者持續論證研討,期待不同學派開展正常學術交流。(顯麗/文)

參考文獻:

1. Hodgkin A L, Huxley A F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve[J]. The Journal of Physiology, 1952, 117(4): 500-544.Goldman D E.

2. Potential, impedance, and rectification in membranes[J]. The Journal of General Physiology, 1943, 27(1): 37-60.

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