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艾米丽·巴尔斯库斯是一位非传统的猎人。她追踪生活在人类肠道中的神秘微生物。今年,她坚持不懈的探索为她赢得了美国最有前途的早期职业研究人员获得的最大的不受限制的科学奖:布拉瓦特尼克国家青年科学家奖。

历史上第一次,2019年的奖项授予了三位女性。每年,从三个不同的领域中挑选出三名年龄在42岁及以下的科学研究人员,每人获得25万美元的报酬。今年,获奖者从343名提名者中脱颖而出,这是有史以来获得提名最多的一次。

巴尔斯库斯是化学和化学生物学教授,他曾因追踪人类肠道中从未见过的特定细菌而获得布拉瓦特尼克化学奖。她不仅发现了这些微小的化学物质,还确定了它们如何影响人类健康和疾病,甚至如何阻止它们。

数以万亿计的细菌、真菌和其他微生物生活在我们的体内或体内。这种所谓的人体微生物群含有中性、有益和有害的物质。在过去的十年里,研究人员一直在努力绘制出人类肠道内生活着什么,以及个体物种是如何影响宿主的,但其中大多数仍未得到确认和研究。

巴尔斯卡斯在高中时就开始操纵分子,当时“一位了不起的老师向我介绍了化学,”她说。“随着我的科学生涯的发展,我开始对生物体内发生的化学现象着迷。”

细菌利用特殊的酶来分解食物、药物和任何其他通过肠道的物质。有时候,这些微生物的操作可以帮助我们消化顽固的纤维。但有时,细菌会吞噬掉一些有价值的药物,比如用于治疗心力衰竭或帕金森病的药物,或者人类维持健康所需的营养物质。巴尔斯库斯意识到她可以利用化学物质作为线索:一种追踪部落中哪些物种与结肠癌、胰腺癌、炎症性肠病甚至糖尿病等疾病有关的方法。

在追踪到微生物来源的化学线索后,Balskus利用她的发现设计了新的治疗方案。例如,最近她和她的实验室发现了哪些细菌吃治疗帕金森病的常用药物左旋多巴,以及这些细菌使用的酶。有了这些信息,她和她的团队设计了一种化合物来阻止这种酶,阻止微生物的新陈代谢。

在最近的另一项进展中,Balskus确定了一种特别具有破坏性的细菌产物——大肠杆菌素——可能会导致结直肠癌。她将这种令人担忧的化学反应追踪到一种特定的大肠杆菌菌株,这种大肠杆菌具有制造可破坏DNA的大肠菌素分子的能力。

”她表明bacterial-derived毒素与结肠癌形成活性中间体烷基化物的DNA,“Judith Klinman教授的研究生院和Chancellor’s伯克利大学的化学教授,加州大学伯克利分校,2019年Blavatnik国家奖评委会成员在一份新闻稿中写道。“她的界面研究,架起了化学、生物学和微生物学之间的桥梁,通过对潜在机制的深入理解,为改善人类健康开辟了新的、意想不到的途径。”

尽管她早期取得了成功,Balskus只是开始破译微生物群落如何影响人类健康和疾病。但她基于化学的方法已经改变了其他人研究微生物群的方式,加快了在人类肠道中寻找更多不寻常化学物质的工作。“我被微生物所吸引,是因为我们对它们如何影响人类健康的认识存在巨大差距,”巴尔斯卡斯说,“我希望我的实验室的研究有朝一日能带来新的疗法。”

石溪大学(Stony Brook University)的希瑟·j·林奇(Heather J. Lynch)凭借分析企鹅群落的新方法获得了布拉瓦特尼克奖(Blavatnik Award)的生命科学奖,她的新方法预测了企鹅种群的增长、崩溃以及由于气候变化的影响而可能出现的灭绝。在物理科学和工程学领域,科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的安娜?她的工作创造了世界上最精确的原子钟,世界上测量时间最精确的工具。

9月23日,Balskus、Lynch和Rey将在纽约的美国自然历史博物馆接受他们的Blavatnik奖。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/09/microbe-hunter-emily-balskus-wins-blavatnik-award/

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