10月5日下午，2022年諾貝爾化學獎揭曉。美國女科學家卡羅琳·R·貝托齊、丹麥科學家莫騰·梅爾達爾和美國科學家K.巴里·夏普萊斯因為 「在點擊化學和生物正交化學的發展方面」做出的貢獻而獲獎。其中，K.巴里·夏普萊斯還是「梅開二度」，繼2001年摘得諾獎後，時隔21年再一次獲得諾貝爾獎。南京大學化學化工學院的多位青年學者都與本屆諾貝爾化學獎獲獎者有着不同程度的交集，記者聯繫上他們進行了採訪。
【解讀：什麼是「點擊化學」】
「點擊化學」和大道至簡有相通之處
點擊化學（Click Chemistry），有時也被譯為鏈接化學，是K.巴里·夏普萊斯教授最先提出的一種合成理念。南京大學化學化工學院謝然研究員科普道，核酸和蛋白質是自然界中常見的生物大分子，複雜的化學結構和豐富的生物功能由小分子單元藉助碳-雜原子鍵的鏈接而實現。K.巴里·夏普萊斯受此啟發，在2001年提出了點擊化學的理念，「通俗地說，就像是兩塊樂高拼接在一起，A+B形成AB這樣快速可靠地完成形形色色分子的化學合成。」謝然說，點擊化學與「大道至簡」的哲學思想有相通之處，通過最簡單有效的方法將兩個分子實體偶聯在了一起。有很多人會將點擊化學形象地稱為「咔噠化學」，就像是兩樣東西拼接在一起的聲音一樣。
在K.巴里·夏普萊斯提出點擊化學的概念之後不久，他與本年度另一位獲獎者莫滕·梅爾達爾各自獨立報告了現在化學皇冠上的寶石：銅催化疊氮-炔烴環加成反應。這是一種精緻而高效的化學反應，目前已被廣泛用於藥物開發、繪製DNA圖譜和製造更匹配目的材料。
值得一提的是，K.巴里·夏普萊斯是二次獲獎，2001年他曾經憑藉在手性催化氧化反應方面的貢獻獲得2001年諾貝爾化學獎。點擊化學的概念對化學合成領域有很大的貢獻，在藥物開發和生物醫用材料等的諸多領域中，它已經成為最為有用和吸引人的合成理念之一。
生物正交化學照亮細胞，卻不會破壞正常化學反應
點擊化學為生物正交反應提供了一個原型藍本。本年度第三位獲獎者卡羅琳·R·貝托齊的獲獎理由是，將點擊化學提升到了一個新的維度。
為了在細胞表面繪製重要但難以捉摸的生物分子——聚糖，她研發了能在生物體內使用的點擊化學反應，即生物正交反應。卡羅琳·R·貝托齊的生物正交反應不會破壞細胞的正常化學反應。這些反應現在被全球用於探索細胞和跟蹤生物過程，並已經在活體動物中實現了這一反應。利用生物正交反應，研究人員改進了癌症藥物的靶向性，目前正在臨床試驗中進行測試。
「生物正交反應，實際上是眾里尋他千百度。」謝然說，其實到目前為止，沒有任何一個化學反應可在絕對嚴格的意義上滿足的符合生物正交反應的所有要求，或多或少有一些改進的空間，但這並不妨礙各國科學家以此為目標，不斷地探索和優化。
謝然的博士生導師北京大學陳興教授，以及北京大學的陳鵬教授、王初教授是國內最早從事生物正交反應研究和應用的國內化學生物學領軍人物，他們為我國的化學生物學發展也作出了一系列探索性工作。值得一提的是，陳興教授曾跟隨卡羅琳•露絲•貝爾托西學習。
生物正交化學反應的出現，為科學家對生命進程的原位研究帶來了革命性的技術，已經成為化學生物學這一新興交叉領域的核心方向之一。「今年的諾貝爾化學獎實際上是對整個化學生物學領域的肯定。」謝然認為，點擊化學概念提出到現在不過20餘年，生物正交化學就已經經歷了從簡單的活細胞體系向更為複雜的生物活體升級的一系列發展歷程，點擊化學和生物正交反應在生命科學研究、醫藥研發、臨床診療等多個領域均展示出了廣闊的應用前景，勢必為人類帶來更大的利益。
【學生眼中的諾獎得主K.巴里·夏普萊斯】
科學「老頑童」，21年前首度提出「點擊化學」概念
南京大學化學化工學院的李劼教授，2015年至2018年在美國斯克里普斯研究所開展了為期3年的化學生物學博士後研究，他的聯合博士後導師之一正是K.巴里·夏普萊斯。有趣的是，他的另一位聯合博後導師吳鵬教授是巴里的博士生，同時也是今年另一位諾獎得主卡羅琳的博士後。「他真的是一位科學界的『老頑童』。」對於自己的導師，李劼如是評價，「巴里的腦子裡只有學術，只關心怎樣讓化學變得更酷。」
K.巴里·夏普萊斯的科研道路開展的相當順利，他幾乎獲得了化學界和科學界的所有獎項，僅2001年那一年，就囊括了富蘭克林獎章、沃爾夫化學獎和諾貝爾化學獎三個大項，2019年又獲得了美國化學會的最高獎——普利斯特里獎章，實現了大滿貫。
2001年，K.巴里·夏普萊斯憑藉「不對稱有機催化」首度摘得諾貝爾化學獎。按照諾獎頒獎的慣例，會給得獎人一小段報告時間，說說自己的科研成果。誰知，K.巴里·夏普萊斯沒有說自己的獲獎項目「不對稱有機催化」，而是提到了自己接下來科研的重點「點擊化學」。這種作法在當時可謂是獨樹一幟。要知道，得了一次諾貝爾獎，可是擁有了足夠「躺平」的資本。但K.巴里·夏普萊斯卻已經開始了新的研究方向。
他的研究看似「高中生都能做」，實際應用非常廣泛
「點擊化學的誕生，其實和巴里的夫人，還有他的研究所所長有一定的關係。」李劼告訴記者，在K.巴里·夏普萊斯提出「點擊化學」的概念後，他身邊最親近的人給他定下了新的「小目標」：目前的分子化學合成規劃還是大了些，能不能再「化繁為簡」，再簡單一些？
自此，「簡單」便成為了K.巴里·夏普萊斯科研的新目標。他不僅接受了挑戰，而且當真讓「點擊化學」的概念越來越通俗易懂。在10月5日的諾獎發佈會結束後，互聯網上甚至有高中化學奧賽老師評論：這個化學反應太簡單了，連高中生都能做！
「能有這樣的社會評論，某種程度上其實是導師的成功。」李劼在接受記者採訪時表示，雖然K.巴里·夏普萊斯發現的化學反應，簡單到似乎「高中生都能做」，但它極大影響了其他的科學領域。「化學是中心科學，為其他領域提供了思想和工具，應該讓別人更好的理解和應用。導師能夠在諾獎評選中能夠『梅開二度』，很大程度上是因為他的研究已經滲透到生命科學、材料科學等眾多領域。」
是位「工作狂人」， 2019年當選中國科學院外籍院士
這位極富個性的科學「老頑童」，有別於讀者們對於科研工作者的木訥的刻板印象，不僅話多，而且聊起天來「天南海北」。「被巴里喊進辦公室，沒有個兩三小時出不來。」李劼笑着回憶自己和導師相處的時光，「他很和藹，聊天時更是如此，會從美國電影聊到化學反應。一開始你很難迅速找到他說話的重點，後來跟上導師的邏輯後我才發現，原來他的學術思想和對反應的理解都融匯在交談內容中。」
雖然聊起天來沒有邊界，但對待科研，K.巴里·夏普萊斯十分嚴謹，甚至是位標準的「工作狂」。李劼告訴記者，導師有着自己獨特的作息，從下午兩點開始在實驗室工作，一直到晚上兩三點才會休息，這中間，K.巴里·夏普萊斯幾乎不會休息。通宵達旦的工作中，K.巴里·夏普萊斯也有過不小心的時候。一次實驗室中的不慎，讓他付出了沉重的代價。因為一次核磁管爆炸，當時沒有帶護目鏡的K.巴里·夏普萊斯失去了一隻眼睛。後來，他把這段經歷寫成一篇短文發表，告誡化學專業的師生們，在實驗室里無論任何時候都必須認真戴好防護鏡，做好安全防護工作。
記者了解到，K.巴里·夏普萊斯2019年當選中國科學院外籍院士。他還是中科院上海有機化學研究所等多所國內研究所和高校的客座教授。在2019年之前，每年都會到中國進行科研交流，度過一段時間。他的實驗室一直有中國學生學者在攻讀博士學位或從事博士後研究，為中國的化學界培養了一批優秀人才。
【鏈接】
夏普萊斯成為第五位獲得兩次諾獎的科學家
歷史上獲得兩次諾獎的科學家只有4位，居里夫人（物理獎、化學獎）、巴丁（物理獎、物理獎）、鮑林（化學獎、和平獎）、桑戈（化學獎、化學獎）。2022年10月5日，美國科學家夏普萊斯成為第五位獲得兩次諾獎的科學家。
對於學術榮譽，巴里一直看的很淡，10月5日，接完諾獎組委會的電話，他直接去睡覺了。
揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子
校對 徐珩
