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北京时间10月8日下午5点30分，备受关注的本年度首个诺贝尔自然科学奖项——生理学或医学奖揭晓，英国发育生物学家约翰·戈登与日本京都大学教授山中伸弥，因在细胞重编程研究方面的杰出贡献获此殊荣，两人将共享约合760万元人民币的奖金。值得一提的是，赶上全球经济不景气，今年的奖金比以往减少了五分之一。
戈登的贡献是首次证明已经分化了的细胞仍具有全能性。而山中伸弥发明了诱导多功能干细胞（iPS）的方法。他们的工作，在医学领域特别是器官移植方面有重要应用价值。
“笨蛋”科学家给细胞“换心”
人体内的细胞主要可以分为两种：生殖细胞与体细胞。生殖细胞主要包括精子、卵细胞等，而体细胞组成人体的各类组织器官。形象地说，生殖细胞是一粒种子，可以长成胃、肝、肾、头发、血管和骨骼等各类组织器官，这种能“生根发芽长大”的特征，被称为细胞的全能性。经常被提及的干细胞，指的就是一类尚不成熟、仍具有分化能力的细胞。
但体细胞却没有表现出这种特性。已经分化的体细胞只能增殖和迁移，无法发育成组织器官。这与植物体细胞形成鲜明对比，后者仍然可以再分化，这解释了为什么植物通过扦插也可以成活，而头、手、足等动物组织一离开本体就死路一条。随意将离体的组织器官拼接成人体，只存在于《弗兰肯斯坦》之类的科幻作品中。
体细胞不能发育成组织器官的特点，给人类器官移植造成了巨大困难——只能采用异体移植，而不能自体移植。例如一位尿毒症患者如果要换肾，在肾脏源紧缺的情况下，需要漫长的等待；即便移植成功，还得过排异反应这一大难关。如果能像植物细胞那样，用病人自身体细胞在体外培养出肾脏，就不存在排异的问题。
很长一段时期内，人们认为体细胞没有全能性。上世纪60年代，约翰·戈登完成了他著名的“换心”实验。他取出青蛙卵细胞中的细胞核，换之以蝌蚪已经分化的细胞核，再对换了核的卵细胞进行培养。
有颗“蝌蚪心”的卵细胞居然茁壮成长，最后发育成了一只正常蝌蚪。它的遗传基因与提供细胞核的蝌蚪一致。这是人类第一次用弗兰肯斯坦式的换心术复制出一个生物体，在学术界引起了轰动。
戈登的工作表明，体细胞也是具有全能性的，只不过“功率”太小，其全能性主要集中在细胞核里。
戈登能完成“换心”实验，一个重要原因是两栖动物细胞及成体结构较为简单。随着生物学技术的发展，现在研究人员已能够对更复杂的动物细胞实施“换心”。上世纪90年代，英国科学家伊恩·威尔穆特将这一技术应用到更复杂的哺乳动物——羊身上，成功克隆出了大名鼎鼎的多莉羊。威尔穆特一直是诺贝尔奖的热门人选，此次未能获奖，原因或许是因为戈登才是这门技术的“原创者”，也或许是由于克隆技术的伦理争议。
获奖后的戈登表示，其实自己是“差生”出身。15岁时他的生物课成绩在250名同龄男生中排倒数第一，其他科学类课程的成绩也都垫底。老师曾认定他“是个笨蛋”，在他的成绩评价单上写下一句“学科学是纯粹的浪费时间”，这张评价单被戈登装进了相框，至今仍摆在书桌上。
另辟蹊径：让体细胞变回干细胞
在进行胚胎干细胞研究的过程中，山中伸弥走了一条和别人相反的路。
当美国威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯·汤姆森（另一个制造iPS细胞的研究组的负责人）分离出了第一代人类胚胎干细胞，很多研究人员试图控制这些细胞，让它们分化为特定细胞类型以至更宏观的组织。山中伸弥认为自己在这方面没有优势，于是他想到了反其道而行之，“不是让胚胎干细胞变成什么，而是让别的东西变成胚胎干细胞”。多莉羊的诞生给了他很大启发，他意识到，即使是完全分化的细胞，也能回到类似胚胎干细胞的状态。
山中伸弥将注意力放到小鼠身上，他猜测小鼠胚胎可能含有一些特殊因子，这些因子在成熟细胞中是没有的，它们是胚胎干细胞发挥全能性的关键。如果将相应基因插入成熟皮肤细胞的染色体中，也许能将皮肤细胞转化为胚胎干细胞。
经过4年实验，他取得了成功，找到4种能使体细胞转化为胚胎干细胞的因子，以及编码它们的基因。2006年，他在著名学术刊物《细胞》上发表了里程碑式论文，产生了广泛影响。
2007年，山中伸弥和汤姆森的研究小组几乎在同一时间宣布，成功制造出人类iPS细胞。这表明，他们离人类“体外种器官”的梦想又近了一步。在他们之后，科学家纷纷放弃胚胎干细胞研究，转而进行成熟细胞的诱导工作。
目前，山中伸弥和其他研究小组已把多种组织（包括肝、胃和大脑）的细胞，转变成了iPS细胞，并让iPS细胞分化成了皮肤、肌肉、胃肠道、软骨以及心脏细胞。
日本共同社称，随着山中伸弥获得本届诺贝尔奖，2000年以来日本已有10人获诺奖；在生理学或医学奖、物理学、化学这三大诺贝尔自然科学奖项中，日本获奖人数为全球第二，仅次于美国。
