据新华社电包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。早在一百多年前，人们就猜测细胞这一微小“城镇”的“城墙”中存在着很多“城门”，它们只允许特定的分子或离子出入。2003年诺贝尔化学奖表彰的就是有关这些“城门”的研究成果。

　　20世纪80年代中期，美国科学家彼得·阿格雷发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。2000年，阿格雷公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片，揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。

　　水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前，科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物、植物和微生物中，它的种类很多，仅人体内就有11种。比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用，通常一个成年人每天要产生170升的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约1升的尿液排出人体。

　　早在1890年，威廉·奥斯特瓦尔德（1909年诺贝尔化学奖获得者）就推测离子进出细胞会传递信息。20世纪20年代，科学家证实存在着一些供离子出入的细胞膜通道。1988年，罗德里克·麦金农利用Ｘ射线晶体成像技术获得了世界第一张离子通道的高清晰照片，并第一次从原子层次揭示了离子通道的工作原理。麦金农的方法是革命性的，它可以让科学家观测离子在进入离子通道前的状态、在通道中的状态，以及穿过通道后的状态。

　　对水通道和离子通道的研究意义重大。很多疾病，比如一些神经系统疾病和心血管疾病就是由于细胞膜通道功能紊乱造成的，对细胞膜通道的研究可以帮助科学家寻找具体的病因，并研制相应药物。另外，利用不同的细胞膜通道可以调节细胞的功能，从而达到治疗疾病的目的。