三位科学家获得2022年诺贝尔化学奖!

有人“梅开二度”,今年表彰极简主义

2022-10-06

卡罗琳·贝托齐 莫滕·梅尔达尔 K·巴里·夏普莱斯

当地时间10月5日中午,瑞典皇家科学院宣布,2022年诺贝尔化学奖授予卡罗琳·贝托齐,莫滕·梅尔达尔和K·巴里·夏普莱斯,以表彰他们对“点击化学和生物正交化学的发展”的贡献。

卡罗琳·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi),1966年出生于美国。1993年从美国加州大学伯克利分校获得博士学位。目前为美国斯坦福大学教授。

莫滕·梅尔达尔(Morten Meldal),1954年出生于丹麦。1986年从丹麦科技大学获得博士 学位。目前为丹麦哥本哈根大学教授。

K·巴里·夏普莱斯(K. Barry Sharpless),1941年出生于美国。1968年从美国斯坦福大学获得博士学位。目前为美国斯克里普斯研究所教授。

值得关注的是,卡罗琳·贝托齐成为诺贝尔化学奖史上第八位女性获奖者,巴里·夏普莱斯则成为第五位两次获得诺贝尔奖的得主。三位科学家将平均分享1000万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。

点击!分子结合在了一起

今年表彰极简主义

2022年诺贝尔化学奖旨在简化困难的过程。巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔为一种功能形式的化学——点击化学奠定了基础。在这种化学中,分子构建块快速而有效地结合在一起。而卡罗琳·贝托齐则将点击化学带到了一个新的维度,并开始在生物体中使用它。

化学家们一直渴望构建越来越复杂的分子。在药物研究中,这通常涉及人工再造具有药用特性的天然分子。这导致了许多令人钦佩的分子结构,但生产这些通常耗时且非常昂贵。

“今年的化学奖处理的不是过度复杂的问题,而是容易和简单的事情。功能分子甚至可以通过一条直接的路线来构建。”诺贝尔化学委员会主席约翰·阿克维斯特说。

优雅而高效的化学反应

为人类带来最大利益

2000年左右,巴里·夏普莱斯创造了“点击化学”的概念。这是一种简单而可靠的化学形式,在这种化学中,反应快速发生,避免了不必要的副产品。

不久,莫滕·梅尔达尔和巴里·夏普莱斯各自独立地提出了现在点击化学王冠上的明珠——铜催化叠氮-炔环加成。这是一种优雅而高效的化学反应,现被广泛用于药物开发、DNA定位和创造更适合用途的材料。

卡罗琳·贝托齐把点击化学提升到了一个新的高度。为了绘制细胞表面重要但难以捉摸的生物分子——聚糖的图谱,她开发了在生物体内起作用的点击反应。而她研发的生物正交反应能在不破坏细胞正常化学反应的情况下发生。

这些反应现在在全球范围内被用于探索细胞和追踪生物过程。利用生物正交反应,研究人员改进了癌症药物的靶向性,目前已经进入临床试验。

点击化学和生物正交反应将化学带入了功能主义时代,为人类带来了最大的利益。

他第二次获诺贝尔奖

是第五位两届诺贝尔奖得主

这是巴里·夏普莱斯第二次获得诺贝尔奖,他也成为第五位两届诺贝尔奖得主。

夏普莱斯教授在2001年已经因手性催化氧化反应获诺贝尔化学奖。“梅开二度”的诺贝尔化学奖得主在历史上仅有Frederick Sanger教授一人,他于1958年、1980年两次获奖。在物理学奖领域,John Bardeen曾两次获奖。居里夫人则分别获得物理学奖和化学奖。

过去七年诺贝尔化学奖得主名单

2021年——德国和美国科学家Benjamin List和David W.C. MacMillan获奖,获奖理由是“在不对称有机催化方面的发展”。

2020年——法国和美国科学家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna获奖,获奖理由是“开发出一种基因组编辑方法”。

2019年——美国和日本三位科学家John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham、Akira Yoshino获奖,获奖理由是“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”。

2018年——美国科学家Frances H. Arnoid获奖,获奖理由是“研究酶的定向进化”;另外两位获奖者是美国的George P. Smith和英国的Sir Gregory P. Winter,获奖理由是“研究缩氨酸和抗体的噬菌体展示技术”。

2017年——瑞士、美国和英国三位科学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson获奖,获奖理由是“研发出冷冻电镜,用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。

2016年——法国、美国、荷兰三位科学家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa获奖,获奖理由是“分子机器的设计与合成”。

2015年——瑞典、美国、土耳其三位科学家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar获奖,获奖理由是“DNA修复的机制研究”。

诺贝尔化学奖小知识

——截至2021年,诺贝尔化学奖共颁发了113次,没有颁发的8年分别是1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年。

——1901年至2021年,共188人次获奖,实际获奖个人为187人,因为英国科学家Frederick Sanger于1958年和1980年两次获奖。

——113次颁奖中,63次为单独获奖者,25次为2人共享,25次为3人共享。

——最年轻的获奖者是法国科学家Frédéric Joliot,1935年因“合成新的放射性元素”与妻子Irène Joliot-Curie一起获奖,时年35岁。

——最年长的获奖者是美国科学家John B. Goodenough,2019年因“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”获奖,时年97岁。他也是迄今为止所有诺奖得主中获奖时最年长的一位。

——187位诺贝尔化学奖得主中,有7位女性。分别是1911年的居里夫人(居里夫人另外还获得1903年的物理学奖)、1935年的Irène Joliot-Curie、1964年的Dorothy Crowfoot Hodgkin、2009年的Ada Yonath、2018年的Frances H. Arnold,以及2020年的Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna。其中,Marie Curie和Dorothy Crowfoot Hodgkin独享当年的化学奖。

——诺奖史上的“家庭”诺奖。

居里夫人家庭是历史上最成功的“诺奖家庭”。居里夫妇1903年共同获得诺贝尔物理学奖;居里夫人自己1911年又获得诺贝尔化学奖;居里夫妇的大女儿Irène Joliot-Curie,与丈夫Frédéric Joliot一起获得1935年的诺贝尔化学奖;居里夫妇的小女儿ève Curie,嫁给了Henry R. Labouisse,他在1965年代表联合国儿童基金会接受了当年的诺贝尔和平奖。