10月5日,2022年诺贝尔奖化学奖揭晓。美国Scripps研究所教授Barry Sharpless、丹麦哥本哈根大学教授Morten Meldal以及美国斯坦福大学教授Carolyn Bertozzi分享了诺贝尔化学奖。其中,Sharpless教授和Meldal教授因“点击化学”的研究获奖,Bertozzi教授因开拓“生物正交化学”领域获奖。

简单来说,三位科学家发现了可以让分子结构单元结合在一起的方法,从而能够有效地创造新的化合物反应。

诺贝尔委员会在一份声明中表示,“点击化学”和“生物正交化学”技术现在正在全球范围内用于探索细胞和生物反应过程的追踪。“通过使用生物正交反应,研究人员改进了癌症药物的靶向性,目前正在临床试验中进行测试。”诺贝尔委员会在发布会上说道。

值得一提的是,Sharpless教授在2001年已经因手性催化氧化反应获诺贝尔化学奖,此次是他第二次摘得诺贝尔化学奖桂冠。“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。

2013年诺贝尔化学奖获得者迈克尔·莱维特(Michael Levitt)教授对第一财经记者表示:“我感到非常高兴,Sharpless再次得奖,他是中国的老朋友了,过去经常来;Bertozzi获奖也让我欣慰,我们都来自斯坦福。”

中国科学院院士、中科院上海有机化学研究所研究员马大为也告诉第一财经记者,Sharpless教授是上海有机化学研究所的兼职教授,疫情前他经常来中国讲课。

另外值得一提的是,Bertozzi是第八位诺贝尔化学奖女性得主。她在加州深夜接受采访时称:“当我知道自己得奖时,我完全惊呆了,坐在那里几乎无法呼吸。”

近年来,诺贝尔化学奖授予较为“冷门”的领域,去年奖励给“不对称有机催化”的发明者。对于今年的获奖领域,马大为对此表示“有些惊奇”。

“点击化学简单说就是一个快速反应,可以很快地把两个片段联在一起;生物正交化学是在生命过程中检测蛋白质功能。”马大为向第一财经记者解释称,“此次诺奖授予的这两个领域是有联系的,它们的目的和应用场景是一样的,一个是功能分子化学不对称合成,另一个是用于生命体系蛋白质功能的检测。”

Sharpless的团队曾在2001年的一篇论文中写道:“无论是核酸、蛋白质、还是多糖,都是由小型分子通过碳-杂原子键拼接起来的,而这些小型分子的总数量仅在35个左右。如果人类能将这套法则学到手,就能快速并可靠地合成大量有用的分子。”

上述论文的发表后,“点击化学”领域诞生,它强调以碳-杂原子键键合的方式进行分子组合,与此同时,反应需具备产率高、适用性广、副产物无害等特点,倡导的是“简单而有用的化学”。目前,“点击化学”反应已在药物研发、功能材料、超分子自组装、化学生物学等诸多领域得到广泛的应用。

Bertozzi在电话中回答了记者的提问。在谈到生物正交化学的应用前景时,她表示:”主要有两类应用,一是发现新的生物分子,另一个领域是在医学,尤其是药物递送方面,可以让药物递送到正确的地方。”

Bertozzi表示,这些新兴的技术还在起步阶段,生物正交化学领域有助于生物技术的发展,尤其是在疾病的诊断和治疗方面具有巨大的应用前景;而“点击化学”操作简单,已经可以用于大规模的制药领域,借助这些新兴的技术,未来还将在癌症免疫治疗领域展现潜力。