氧原子
诺贝尔生理或医学奖写作从1901年到2019年收官，字里行间的艰辛自己知道，丰富的医学知识沃土滋润心灵，医学科普路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。
诺奖委：“北京时间2019年10月7日17点30分，2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，来自美英的三位科学家,他们是威廉·凯林William G. Kaelin Jr, 彼得·拉特克利夫Sir Peter J. Ratcliffe和格雷格·塞门扎Gregg L. Semenza获奖，获奖理由是发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性。”
威廉·凯林William G. Kaelin Jr
科普作家：“威廉·凯林（William G. Kaelin Jr）为美国癌症学家，彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）为英国医学家，格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）为美国医学家，三位科学家搞清楚了细胞如何感知并适应氧气变化的含量，他们发现了调控基因活性的分子机器，从而响应于不同水平的氧气，他们为我们了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础，他们的发现也为抗击贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平了道路。
人类动物需要氧气才能将食物转化为有用的能量，数个世纪前，氧气最基本的重要性已被认识到，但长期以来人们一直不清楚细胞如何适应氧气水平的变化。
氧气（O2）约占地球大气层的21%，氧气对动物生命至关重要，为了将食物转化为有用的能量，几乎所有动物细胞中的线粒体都会利用氧气，1931年诺贝尔生理学或医学奖得主德国科学家瓦尔堡Otto Warburg，揭示了这种转换是一种酶催化的过程，发现了呼吸酶的本质和活动方式，呼吸酶是需氧生物必须的。
物种在进化过程中，相关机制得以进化，从而确保了对组织和细胞的充分供氧。颈动脉体（靠近颈部两侧的大血管）含有专门的细胞来感应血液中的氧气含量。1938年的诺贝尔生理学或医学奖授予了比利时科学家海门斯父子Corneille Heymans，以表彰其发现了颈动脉体如何感知血氧的化学感受器，从而直接与大脑交流来控制呼吸频率。
机体对缺氧的关键生理反应是促红细胞生成素（EPO）激素水平的升高，这会导致红细胞产量的增加（促红细胞生成），激素调控红细胞生成的重要性在20世纪初就已为人们所知，但是这种过程本身如何由O2控制仍然是个谜。 Gregg Semenza研究了EPO基因，以及其如何受变化的氧气含量所调控，通过使用基因修饰小鼠，位于EPO基因旁边的特定DN*片A**段被发现参与介导对缺氧的反应；Sir Peter Ratcliffe也研究了EPO基因的O2依赖性调节，并且两个研究小组都发现，不仅在通常产生EPO的肾细胞中，80%以上的EPO在肾脏产生，几乎所有组织中都存在氧感知机制，这些重要发现表明，该机制在许多不同的细胞类型中通用并且发挥功能。
格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）
Semenza想要鉴定介导这种反应的细胞成分，在培养的肝细胞中，他发现了一种蛋白质复合物，该复合物以一种氧依赖性的方式与已鉴定的DN*片A**段结合，他称这个复合物为缺氧诱导因子（HIF），他付出了大量的努力去纯化HIF复合物，在1995年，Semenza发表了他的一些关键发现，包括鉴定编码HIF的基因，HIF被发现由两种不同的DNA结合蛋白组成，即所谓的转录因子，现在称为HIF-1α和ARNT；现在，研究人员终于可以开始解决这个难题，让他们能够去了解这里面还包含别的什么组成，以及这个分子机器如何工作。
当氧气水平很高时，细胞中几乎不含HIF-1α，但是，当氧气水平低时，HIF-1α的量会增加，因此它可以结合并调节EPO基因以及其他具有HIF结合DN*片A**段的基因，几个研究小组表明，通常会迅速降解的HIF-1α在缺氧条件下可不被降解，在正常的氧气水平下，一种被称为蛋白酶体的细胞机器会降解HIF-1α；Aaron Ciechanover、Avram Hershko和Irwin Rose因发现蛋白酶体被授予2004年的诺贝尔化学奖；在这种情况下，将一种小肽（泛素）连接到HIF-1α蛋白上，泛素是将蛋白质运送到蛋白酶体进行降解的标签，泛素如何以氧依赖性方式结合HIF-1α仍然是一个核心问题。
彼得·拉特克利夫Sir Peter J. Ratcliffe
这个问题的答案来自一个意想不到的方向，大约在Semenza和Ratcliffe探索EPO基因的调控的同时，美国癌症研究专家William Kaelin, Jr.正在研究一种遗传综合征，即希佩尔-林道综合征（VHL病），这种遗传疾病会导致遗传性VHL基因突变的家庭罹患某些癌症的风险急剧增加，Kaelin发现，VHL基因编码一种可预防癌症发生的蛋白质，Kaelin还发现缺乏功能性VHL基因的癌细胞会异常高水平表达低氧调节基因，但是VHL基因重新引入癌细胞后，恢复了正常水平，这是一个重要的线索，表明VHL以某种方式参与了对缺氧反应的控制；来自几个研究小组的研究表明，VHL是一个复合物的组分，这个复合物利用泛素标记蛋白质，而被标记的蛋白将会被蛋白酶体降解，然后，Ratcliffe和他的研究小组做出了一个关键发现，证明VHL可以与HIF-1α发生物理相互作用，并且是正常氧水平下HIF-1α降解所必需的，这一发现最终将VHL与HIF-1α联系到一起，许多拼图已经被放到了正确的位置，但是对O2含量如何调节VHL和HIF-1α之间相互作用的认知仍然缺乏，后续的研究瞄准了HIF-1α蛋白的特定部分，这个部分对于VHL依赖的降解很重要，并且Kaelin和Ratcliffe都怀疑O2感知的关键位于该蛋白结构域中的某个位置， 2001年，在两篇同时发表的文章里，他们发现，在正常的氧气水平下，羟基会被加到HIF-1α的两个特定位置，这种蛋白质修饰称为脯氨酰羟基化，使VHL能够识别并结合到HIF-1α，从而解释了正常的氧气水平如何通过对氧敏感的酶（即脯氨酰羟化酶）来控制HIF-1α的快速降解，Ratcliffe等人的进一步研究鉴定了负责这一过程的脯氨酰羟化酶，研究还表明，HIF-1α的基因激活功能受氧依赖性羟基化作用所调节，今年的诺奖得主至此阐明了氧气感应机制，并展示了其工作原理。
简单地表示就是：O2低→HIF-1→EPO基因→HRE→EPOmRNA→EPO↑。”
诺贝尔奖
哲学家：“原理就是客观规律，科学研究就是发现客观规律，EPO现代已经是生物基因工程最成功的药物之一，2004年全球销售额达到119亿美元，主要治疗肾性贫血癌症化疗贫血。”