剛剛，2021年諾貝爾化學獎揭曉

作者｜馮麗妃 梅進

北京時間10月6日下午5點49分許，2021年諾貝爾化學獎揭曉。德國和美國科學家本傑明·李斯特和大衛·w·c·麥克米倫因“在不對稱有機催化方面的發展”被授予2021年諾貝爾化學獎。

2021年的諾貝爾獎單項獎金為1000萬瑞典克朗（約合736萬元人民幣）。

Benjamin List，1968年出生於德國法蘭克福。1997年從法蘭克福大學獲得博士學位。目前為德國馬普煤炭研究所研究人員。

David W.C. MacMillan，1968年出生於英國貝爾斯希爾。1996年從美國加州大學歐文分校獲得博士學位。目前為美國普林斯頓大學教授。

一種構造分子的巧妙工具

構建分子是一門困難的藝術。德國科學家Benjamin List和美國科學家David MacMillan因開發了一種精確的分子構建新工具——有機催化——而被授予2021年諾貝爾化學獎。這項成果對藥物研究產生了巨大的影響，並且使化學更為環保。

許多研究領域和工業都依賴於化學家構建分子，這些分子能夠形成彈性和耐用的材料，在電池中儲存能量以及抑制疾病的進展。這項工作需要催化劑，其是控制和加速化學反應的物質，但不會成為最終產品的一部分。例如，汽車中的催化劑將廢氣中的有毒物質轉化為無害分子。人體也含有數以千計的酶形式的催化劑，它們雕刻出生命所必需的分子。

因此，催化劑是化學家的基礎性工具。但研究人員長期以來一直認為，原則上只有兩種催化劑：金屬和酶。Benjamin List和David MacMillan之所以被授予2021年諾貝爾化學獎，是因為在2000年，他們各自獨立地開發了第三種催化。它被稱為不對稱有機催化，建立在小的有機分子之上。

諾貝爾化學委員會主席Johan Åqvist說：“催化的概念既簡單又巧妙，事實上，許多人都在想為什麼我們沒有更早地想到它。”

有機催化劑有一個穩定的碳原子框架，更活躍的化學基團可以附着在上面。它們通常含有常見的元素，如氧、氮、硫或磷。這意味着這些催化劑不僅環保，而且生產成本低廉。

有機催化劑使用範圍的迅速擴大主要是由於其驅動不對稱催化的能力。當分子形成時，通常會出現生成兩種不同的分子的情況，就像我們的手一樣，互為鏡像。化學家通常只需要其中的一種，特別是在生產藥品時。

自2000年以來，有機催化以驚人的速度在發展。目前，Benjamin List和David MacMillan仍然是這個領域的領導者，他們已經證明了有機催化劑可以用來驅動大量的化學反應。利用這些反應，研究人員現在可以更有效地構建許多東西，比如新的藥物、可以在太陽能電池中捕捉光的分子，等等。通過這種方式，有機催化劑給人類帶來了最大的益處。

過去6年諾貝爾化學獎得主名單

2020年——法國和美國科學家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna獲獎，獲獎理由是“開發出一種基因組編輯方法”。

2019年——美國和日本3位科學家 John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham、Akira Yoshino獲獎，獲獎理由是“在鋰離子電池的發展方面作出的貢獻”。

2018年——美國科學家Frances H. Arnoid獲獎，獲獎理由是“研究酶的定向進化”；另外兩位獲獎者是美國的George P. Smith和英國的Sir Gregory P. Winter，獲獎理由是“研究縮氨酸和抗體的噬菌體展示技術”。

2017年——瑞士、美國和英國3位科學家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson獲獎，獲獎理由是“研發出冷凍電鏡，用於溶液中生物分子結構的高分辨率測定”。

2016年——法國、美國、荷蘭3位科學家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa獲獎，獲獎理由是“分子機器的設計與合成”。

2015年——瑞典、美國、土耳其3位科學家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar獲獎，獲獎理由是“DNA修復的機制研究”。

諾貝爾化學獎小知識

——截至2020年，諾貝爾化學獎共頒發了112次，沒有頒發的8年分別是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。

——1901年至2020年，共186人次獲獎，實際獲獎個人為185人，因為英國科學家Frederick Sanger於1958年和1980年兩次獲獎。

——112次頒獎中，63次為單獨獲獎者，24次為2人共享，25次為3人共享。

——最年輕的獲獎者是法國科學家Frédéric Joliot，1935年因“合成新的放射性元素”與妻子Irène Joliot-Curie一起獲獎，時年35歲。

——最年長的獲獎者是美國科學家John B. Goodenough，2019年因“在鋰離子電池的發展方面作出的貢獻”獲獎，時年97歲。他也是迄今為止所有諾獎得主中獲獎時最年長的一位。

——185位諾貝爾化學獎得主中，有7位女性。分別是1911年的居里夫人（居里夫人另外還獲得1903年的物理學獎）、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。