简化化学研究，他们因分子乐高获诺贝尔化学奖

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10月5日，今年的诺贝尔化学奖颁给了斯坦福大学的贝尔托西（Carolyn R. Bertozzi）、哥本哈根大学的梅尔达尔（Morten Meldal）以及美国斯克里普斯研究所的夏普莱斯（Barry Sharpless）。三名科学家因为在点击化学（click chemisty）和生物正交化学（bio-orthogonal chemistry）中所做出的杰出贡献而获奖。诺贝尔化学奖委员会主席奥奎斯特（Johan Aqvist）说，他们的工作“引发了一场有关化学家如何思考将分子连接在一起的革命”。这项工作不仅改变了化学的工作方式，使其更加简单和有效，同时也为开发精准针对肿瘤细胞的抗癌药物带来的便利。

像分子乐高的点击化学

夏普莱斯在大约二十年前创造了“点击化学”一词，当时他与梅尔达尔正在研究如何快速有效地将分子构件连接起来的方法，可以说他们各自独立的工作共同奠定了点击化学的基础。贝尔托西在此基础上开拓了生物正交化学，它允许科学家在不破坏细胞内部发生过程的情况下修改生物体内的分子，这种技术使得绘制细胞内的分子图谱成为了可能，并正在测试用于癌症的靶向治疗以及其他应用等。

美国国家普通医学科学研究所所长洛什（Jon Lorsch）表示，点击化学“有点像分子乐高”，“你在一个分子上有一个基团，专门附着在另一个分子的基团上”，就像乐高扣在一起。他说：“这使得以非常具体的预定方式连接分子成为了可能。”点击化学为科学家提供了一个非常精确的工具来构建复杂的新分子，以用于药物、合成材料和其他用途。

公布获奖者现场

然而，一开始的点击化学并不能用于活细胞，原因是作为催化剂的铜在较高浓度下会杀死细胞。贝尔托西随后设计了一种在没有铜或其他有毒溶剂情况下启动反应的方法，成功将应用范围扩展到了人类和动物组织。

诺奖委员会赞扬了这三位科学家的工作，并表示他们对科学产生了巨大的影响。奥奎斯特说：“今年的奖项跟如何与简单易懂打交道有关，而不是让事情变得过于复杂。即便是采取一条简单的路线，也可以制造出功能分子。”

令人难以置信的获奖经历

今年55岁的贝尔托西是诺贝尔化学奖历史上第八位女性得主。“我彻底惊了，”贝尔托西5日清晨接到诺奖委员会的电话时说道，“我坐在这里，几乎无法呼吸。我仍然不敢相信这是真的。”

贝尔托西接到获奖电话

接到电话后，贝尔托西立刻给他父亲、前麻省理工学院物理学教授威廉·贝尔托西（William Bertozzi）打了个电话。老贝尔托西是个夜猫子，当时他还没睡，正在看电视。“爸爸，把电视关掉，我有话跟你说，”贝尔托西告诉她父亲。就在停顿片刻，老贝尔托西猜到了这个消息：“你赢了诺贝尔奖，是吗？”作为家中的三个女儿之一，贝尔托西说她“很幸运，因为在成长过程中，我父母对于让女孩参加科学活动这件事非常支持”。

今年81岁的夏普莱斯是第五位二获诺贝尔奖的人，同时也是唯一一位两获化学奖的人，2001年曾“因为在手性催化氧化反应方面的工作”获奖一次。“我很厚颜无耻地认为我的想法是好想法，”夏普莱斯在给记者的一份声明中说道，“当所有人都认为我是疯子时，我就是这样保持自己的动力的。我认为点击化学是一个好主意，可能好到足以配得上诺贝尔奖。但是第二次获奖绝对是令人激动的，而且很幸运能在我有生之年发生。我一直都很幸运，但现在我认为我是最幸运的人！”

夏普莱斯第一次获奖

来自丹麦的梅尔达尔表示，他在开奖前半小时接到了诺奖委员会的电话，“他们让我不要告诉任何人”。他后来告诉媒体，他在发现自己得奖后“颤抖了半个小时”。梅尔达尔一开始是一名工程师，“但我想理解这个世界，我认为化学会给我带来解决方案”。

点击化学的光明前景

据了解，三位获奖者的工作目前已经产生了大量的应用。洛什说：“点击化学会被用来组装不同大小的分子，所创建的巨大（化学）库可用来筛选药物。”此外，这种方法还使得科学家可以将染料附着在分子上，从而观察它们的去向和作用。

梅尔达尔得知获奖之后

牛津大学核酸化学教授布朗（Tom Brown）表示，点击化学的概念在化学、材料科学、生物学和医学等许多领域都具有“变革性”。“它催生了新的高功能材料，促进了重要的制药发展，并对化学生物学的许多领域产生了影响。”

虽然此次获奖的研究至少横跨有20年，但“在许多方面，这仍是一项处于初级阶段的技术，”美国化学学会主席威尔逊（Angela Wilson）告诉《华盛顿邮报》，“我们经常谈论个性化医疗，我认为它将有助于在未来打开这扇门。”威尔逊说，用于连接分子的技术也应该适用于受损组织的再生，以及阅读人类、动物和植物的基因脚本。在工业方面，这项技术将助于防腐方法和光亮剂的开发。

夏普莱斯

贝尔托西也认为点击化学仍处于早期阶段，具有很大的潜力。她说，除了整合各领域科学的新方法之外，还“有许多新的反应有待发现和发明”。其中一个应用是“药物输送”，它涉及“在患者体内进行化学反应，以确保药物能进入正确而不是错误的地方”。

新闻及图片来源：BBC、美联社、华盛顿邮报、纽约时报，部分图片来自网络

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