当地时间10月5日,瑞典皇家科学院宣布,美国科学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦科学家摩顿·P·梅尔达尔、美国科学家卡尔·巴里·夏普莱斯荣膺2022年诺贝尔化学奖,以表彰他们在点击化学和生物正交化学领域作出的贡献。
图片来源:诺贝尔奖官网
诺贝尔奖委员会解释称
今年的诺贝尔化学奖
授予了一种简化困难的过程!
夏普莱斯和梅尔达尔为化学的功能形式——点击化学奠定了基础。利用点击化学方法,构建分子的模块可以像搭扣一样“click”(咔嗒)一声,快速有效地耦合在一起。贝尔托西则将点击化学带入了一个新的维度,并开始将其应用于生物体。
图片来源:诺贝尔奖官网
长期以来,化学家们一直渴望构建出越来越复杂的分子。在药学研究领域,这通常涉及到对具有药用性质的天然分子进行人工再造。科学家们殚精竭虑的研究催生出了很多令人惊叹的分子结构,但构建过程耗时长,而且生产成本很高。
诺贝尔化学奖委员会主席约翰·克维斯特说:“今年的化学奖授予了简化困难的过程——即使采取简单的方法也可以构建出功能分子。”
夏普莱斯开创了这一局面。大约在2000年,他提出了点击化学的概念,这是一种简单可靠的化学形式,反应迅速,而且避免了不必要的副产品。
不久之后,梅尔达尔和夏普莱斯分别介绍了现在点击化学领域“王冠上的宝石”:铜催化末端炔烃与叠氮化物的环加成反应。这是一种优雅而高效的化学反应,目前已被广泛应用于多个领域:药物开发、绘制DNA图谱以及创建用途更广的新材料。
贝尔托西则将点击化学提升到新的水平。为了在细胞表面绘制重要但难以捉摸的生物分子——聚糖,她开发了在生物体内起作用的点击反应,这一生物正交反应不会破坏细胞的正常化学反应。
这些反应现在被全球各地的科学家们用于探索细胞和跟踪生物过程。比如,利用生物正交反应,研究人员改进了癌症药物的靶向性,目前正在临床试验中开展相关测试。
点击化学和生物正交反应将化学带入了功能主义时代,这给人类带来了巨大的利益和福祉。
值得一提的是,这也是夏普莱斯在2001年因手性催化氧化反应获诺贝尔化学奖以来,第二次摘得诺贝尔化学奖的桂冠。据了解,他已买好10月23日飞上海的机票,届时将参加第五届世界顶尖科学家论坛。
夏普莱斯对上海有着不一般的感情。早在上世纪80年代末,中科院上海有机所戴立信院士就邀请他来上海开讲座了。2016年,他在上海有机所建立了独立的实验室,而在这之前他只在美国斯克利普斯研究所有自己的实验室。他对上海的科研环境表示赞赏,觉得这里是做科研的最佳地点之一,并对上海的未来表示期待。
夏普莱斯与戴立信院士在吃饭间隙讨论化学问题。来源:上观新闻
平时忙于科研,夏普莱斯几乎没有什么社会活动,但他有一个身份——世界顶尖科学家协会共同发起人之一。当时,听说世界顶尖科学家论坛每年都会在上海举行,他觉得自己有义务促成。
夏普莱斯是世界顶尖科学家协会共同发起人之一。孟雨涵 摄
夏普莱斯曾经说过:“无论我昨天做过什么,到了今天就已经褪去了。”期待,他能带来新的发现。
来源 科技日报
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