「點擊!」——分子結合在了一起
2022年諾貝爾化學獎旨在簡化困難的過程。Barry Sharpless和Morten Meldal為一種功能形式的化學——點擊化學奠定了基礎。在這種化學中,分子構建塊快速而有效地結合在一起。而Carolyn Bertozzi 則將咔噠聲化學帶到了一個新的維度,並開始在生物體中使用它。
化學家們一直渴望構建越來越複雜的分子。在藥物研究中,這通常涉及人工再造具有藥用特性的天然分子。這導致了許多令人欽佩的分子結構,但生產這些通常耗時且非常昂貴。
「今年的化學獎處理的不是過度複雜的問題,而是容易和簡單的事情。功能分子甚至可以通過一條直接的路線來構建」,諾貝爾化學委員會主席Johan Åqvist說。
這是Barry Sharpless的第二個諾貝爾化學獎!正是他開始了這一過程。大約在2000年左右,他創造了「點擊化學」的概念,這是一種簡單而可靠的化學形式,在這種化學中,反應快速發生,避免了不必要的副產品。
不久之後,Morten Meldal和Barry Sharpless各自獨立地提出了現在點擊化學王冠上的明珠——銅催化疊氮-炔環加成。這是一種優雅而高效的化學反應,現在被廣泛用於藥物開發、DNA定位和創造更適合用途的材料 。
Carolyn Bertozzi 把點擊化學提升到了一個新的高度。為了繪製細胞表面重要但難以捉摸的生物分子——聚糖的圖譜,她開發了在生物體內起作用的點擊反應。而她研發的生物正交反應能在不破壞細胞正常化學反應的情況下發生。
這些反應現在在全球範圍內被用於探索細胞和追蹤生物過程。利用生物正交反應,研究人員改進了癌症藥物的靶向性,目前已經進入臨床試驗。
點擊化學和生物正交反應將化學帶入了功能主義時代,為人類帶來了最大的利益。
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Barry Sharpless成為第五位兩次獲得諾貝爾獎的科學家!(他上一次獲得諾貝爾化學獎是在2001年)。在他之前,兩獲諾獎的科學家為:John Bardeen(1956年和1972年兩獲諾貝爾物理學獎), Marie Skłodowska Curie(1903年獲諾貝爾物理學獎,1911年獲諾貝爾化學獎), Linus Pauling(1954年獲諾貝爾化學獎,1962年獲諾貝爾和平獎) 和Frederick Sanger(1958年和1980年兩獲諾貝爾化學獎)。