諾貝爾化學獎頒出 這次又跨界了

2020-11-27 浙江在線

2018-10-04 07:47 |錢江晚報

資料圖

瑞典斯德哥爾摩當地時間10月3日中午11時46分（北京時間17時46分），瑞典皇家科學院秘書長宣布：

2018年諾貝爾化學獎一半頒給美國科學家弗朗西斯·阿諾德（Frances　H　Arnold），獎勵她實現了酶的定向演化；另一半頒發給美國科學家喬治·史密斯（George　P　Smith）和英國科學家格雷格·保羅·溫特（Gregory　Paul　Winter），獎勵他們實現了多肽和抗體的噬菌體呈現技術。

可能有人會問，這是不是頒給了兩個不同的重要研究發現？

看起來似乎沒有關聯，但其實他們的發現卻有一個共同的特點，正如諾貝爾官網上所說「他們利用了進化的力量」，並使用相同的原理「遺傳變化和選擇」來開發解決人類化學問題的蛋白質。

這位女科學家是個傳奇

皇家科學院在宣布今年諾獎化學獎獲獎者後，連線了弗朗西斯·阿諾德教授，這位美國女科學家是諾獎118年歷史上第五位女性化學獎得主。

可是由於線路的問題，激動的阿諾德教授還沒來得及回答第一個記者的提問，就已經斷線。我們無法了解太多。

不過隨後，浙江大學數學系蔡天新教授發了一條朋友圈，介紹了阿諾德教授非常傳奇的人生——

1956年出生於匹茲堡郊外；12歲時步行去華盛頓抗議越戰；中學時即獨立生活；曾在爵士吧做雞尾酒女招待和計程車司機；結過兩次婚，生了三個兒子；做過乳腺癌切除手術。

八卦至此。來看看女教授同樣很厲害的研究——三個人分獎金，她一個人得一半，可見一斑。

今年她的兩項研究，靈感都源自大自然中生命體的進化。

浙江大學藥物生物技術研究所所長、求是特聘教授李永泉先向錢報記者普及了酶的基本概念：「酶由動植物細胞產生，發揮生物催化功能。」人體內新陳代謝的一切過程，都需要酶的催化。

「所有生物體的體內基因，一生都在不斷地發生突變。變好了的物種，能夠適應環境的，留下來了；反之，就被淘汰了。」

浙江大學醫學院特聘教授、附屬第一醫院沃森基因組科學研究院遺傳與基因組醫學中心主任祁鳴說，「阿諾德之前的做法，就是模仿自然界的進化，給酶做隨機突變，把變好的、催化效率高的，留下來。」

後來阿諾德進一步研究出了從分子水平定向進化酶的技術，也就是她能夠根據人的需求，想讓酶怎麼變，就怎麼變。

變來幹嗎呢？

李永泉舉了個例子。2000年時，他曾經跟嘉興的羊毛衫企業合作過一個綠色環保項目，羊毛表皮有鱗片，製成羊毛衫前必須做軟化處理。以前是用化學試劑，汙染很大。而李永泉用的辦法是生物酶，這些酶對環境無害，並通常可替代有毒化學物質。

另兩位得主在研究啥？

另兩位科學家控制演化的方法，是進化出新的蛋白質。

喬治·史密斯開發了一種稱為噬菌體展示的方法。

噬菌體是一種感染細菌的病毒，體積小，以蝌蚪形多見。

所以噬菌體是有一個腦袋的，科學家將一段DNA插入到噬菌體的頭部。「那麼這個腦袋露出來的時候，就和普通的噬菌體不一樣了，它頭上會合成指定的多肽，也就是進化出了新的蛋白質，相當於長出了一隻角。」祁鳴說，這樣一隻多長角的頭，是很容易被抗體識別的。

史密斯意識到，這個方法可能很好用。例如，如果不知道特定基因產生了什麼蛋白質，就可以把該基因放入噬菌體中，神秘蛋白質將出現在噬菌體頭部並被識別。這也意味著科學家們可以將大量未知基因引入噬菌體，看看它們中間是否有任何一種產生了他們已經知道的蛋白質，從而可以確定哪些基因對哪種蛋白質負責。

格雷格·保羅·溫特就使用噬菌體展示技術，製造出了新的抗體藥。第一個基於這種方法獲得的抗體叫adalimumab，於2002年獲得批准，它可以用於類風溼性關節炎、牛皮癬和炎症性腸疾病。從那以後，使用噬菌體展示產生的抗體被用來中和毒素，治療自身免疫疾病和轉移性癌症。

物理、生物、化學傻傻分不清楚

今年獲得諾獎化學獎的獎項，是一項化學和生命科學交叉的成果。從本世紀頒發的18次諾獎化學獎來看，其中有12次，是和生命科學交叉的獎項。另外還有多次也非純化學領域獎項。比如，去年諾貝爾化學獎頒給了冷凍電鏡技術的發明者，就被網友們戲稱為，「諾貝爾化學獎頒給物理學家，以獎勵他們的成果有益於生物學家的研究。」

因此，經常出現跨領域頒獎的化學獎，被網友譽為「諾貝爾理綜獎」。關注諾獎的朋友就知道，化學獎頒獎的時候，生物學家、物理學家，都是和化學家一起等瑞典皇家科學院的電話的。

老底子，不同領域科學家之間基本上彼此不相干。但諾獎委員會顯然不這麼認為，1908年，物理狂人盧瑟福就得了諾貝爾化學獎。而在諾貝爾化學獎頒發的105次獎項中，有42%的研究成果，屬於物理、生物、農學領域。

昨天的化學獎一頒獎，大家又熱鬧了：「這項成果的化學成分在哪裡？」

「我們現在看到的成果好像更多地運用在生物、物理領域，但是這些研究首先是建立在了解、利用化學物質的基礎上，所以把獎項歸到化學獎，也是合理的。」

一位化學家告訴我，「比如今年的獎項，從分子水平看，生命活動本質上就是一個化學過程。生物學家其實是在用化學領域的思維，改變生命科學的研究。」

所以，在解讀歷年的化學獎時，諾獎組委會的科學家也經常會提到：「生物正在轉向化學，化學正在變成生物。」也就是告訴您：可別拿物理、生物不當化學。

（原標題：《》作者：章咪佳 編輯：李攀）


1538610435000

相關焦點

  • 諾貝爾文學獎將頒出「雙黃蛋」 得主會是誰?
    今年諾貝爾文學獎為何是「雙黃蛋」？　　與近幾年不同的是，今年的諾貝爾文學獎將頒出「雙黃蛋」，為啥？據悉，這一年的文學獎會延至2019年頒發，屆時將會同時揭曉2018年與2019年兩位諾貝爾文學獎得主。　　據悉，停發當年的文學獎不是特例，瑞典文學院歷史上也曾5次推遲頒發文學獎。不過，因性醜聞停發文學獎，瑞典文學院名譽嚴重受損，這在諾貝爾獎歷史上很少見。　　2018年的「替代版諾獎」咋回事？
  • 數說諾貝爾化學獎：183位得主中女性有5位，2位為跨界獲獎者
    新華社北京10月7日電2020年諾貝爾化學獎7日揭曉。諾貝爾獎的創立者瑞典人阿爾弗雷德·諾貝爾本人就是一名化學家，曾發明硝化甘油炸藥。諾貝爾化學獎至今已頒發了一個多世紀。回顧過去頒發的這個獎項，能發現不少有趣的數字。
  • 諾貝爾化學獎今揭曉 身邊的這些諾獎成果你發現了嗎?
    中新網10月9日電(劉丹憶)每年10月初，世界的鎂光燈都會聚集在瑞典斯德哥爾摩，今天，2019年諾貝爾化學獎將在這裡揭曉。諾貝爾獎作為一種特殊的榮譽，是給科學家多年辛苦鑽研的巨大肯定。諾貝爾化學獎雖然聽上去「高冷」，但實際上它離我們並不遠，很多研究成果都在悄然改變著日常生活。
  • 諾貝爾化學獎今揭曉 身邊這些諾獎成果你發現了嗎
    每年10月初，世界的鎂光燈都會聚集在瑞典斯德哥爾摩，今天，2019年諾貝爾化學獎將在這裡揭曉。諾貝爾獎作為一種特殊的榮譽，是給科學家多年辛苦鑽研的巨大肯定。諾貝爾化學獎雖然聽上去「高冷」，但實際上它離我們並不遠，很多研究成果都在悄然改變著日常生活。
  • 北大專家解讀2014諾貝爾化學獎—新聞—科學網
    這次獲得諾貝爾化學獎的三位科學家是這個方向的先驅人物。 超高解析度螢光顯微技術的發展分為三個階段。在1994年，此次獲獎的德國人科學家施泰方·海爾當時還是博士後，最先從提出了受激發射損耗的方法（簡稱STED）來打破光學衍射極限，並最終於2000年在實驗上得以實現。
  • 2018諾貝爾化學獎的道可道與非常道
    女性獲此獎項非常少見，這次的阿諾德就給人們帶來了驚喜，她也是諾貝爾化學獎歷史上的第五位女性得主，這是諾貝爾獎歷史上的一種突破。但2018年的諾貝爾化學獎更大的意義在於，充分體現了化學學科或其他學科的「道」與「非常道」。　　化學學科的主要內容當然是在分子、原子層次上研究物質的組成、性質、結構與變化規律。
  • 今晚諾貝爾文學獎將頒出 中國人最喜歡的諾獎作家是誰？
    還有5個小時，2020年的諾貝爾文學獎即將揭曉。從1901年第一屆諾貝爾文學獎頒給法國作家蘇利·普呂多姆，這一獎項已走到第120個年頭。21世紀已過去20年，站在新紀元的維度上，我們回顧下116位獲獎作家。新世紀的頭20年來，中國人對諾貝爾獎作家的閱讀情況如何？中國人最喜歡的諾獎作家是誰？哪些作家在國人閱讀中漸漸「過氣」？
  • 兩個沒頒出的諾貝爾文學獎
    北京時間10月10日晚七點，瑞典學院宣布2018年諾貝爾文學獎授予波蘭作家奧爾加·託卡爾丘克，2019年諾貝爾文學獎授予奧地利作家彼得·漢德克。此前熱議的提名者村上春樹和殘雪都落選。村上春樹早已表示，「諾貝爾文學獎不怎麼合我的心意。」殘雪則說，是否獲獎都不會對她產生影響。歷史上有不少作家對諾獎並不感冒。
  • 八卦-諾貝爾化學獎的背後的故事
    當2020年諾貝爾化學獎頒給Charpentier和Doudna教授的消息傳出時國內引起最大的討論不僅是二位諾貝爾獎獲得者，還有一位中國科學家張峰教授。我雖然不是什麼生物學的專家，但對生命科學業內的八卦卻一直特別感興趣，沒錯，就是這麼接地氣，接下來就讓我們八卦一下張峰與2020年諾貝爾化學獎。
  • 2018諾貝爾物理學獎獲得者出爐了
    諾貝爾（Alfred Bernhard Nobel）籤署了他最後的遺囑，將財產中的最大一份給了一系列獎項，即諾貝爾獎。諾貝爾獎分設物理、化學、生理學或醫學、文學、和平和經濟學六個獎項。2018年諾貝爾獎只頒發物理、化學、生理學或醫學、和平和經濟學五個獎項，文學獎推遲頒發，替代方案為「計劃於2019年頒發」。
  • 諾貝爾為什麼沒有數學獎?有一種說法是「因為愛情」!
    錢江晚報·小時新聞記者 薛瑩這幾天是諾貝爾頒獎季,隨著一個個獎項被頒出,一個老生常談的話題,也浮出水面——諾獎為什麼沒有數學獎?畢竟,因為在接受採訪時說了自己「看了些諾貝爾數學獎得主的小文章」,就是這「諾貝爾數學獎」六個字,成功將靳東的知識分子人設挑下馬,被網友群嘲。因為諾貝爾壓根就沒有設立數學獎。為什麼呢?
  • 諾貝爾物理學獎首次頒向黑洞!第四位女性獲獎者誕生
    如果說母親是蓋茨夢想的守護神，那麼她的高中化學老師就是她最初前進的標杆。這位女化學老師嚴謹的邏輯以及理性的思維讓蓋茨看到從事科學的女性的魅力所在，並讓她對自然科學產生濃厚興趣。 對於諾貝爾大會來說，挑選諾貝爾獎得主是一項非常激動人心的任務，而每年諾貝爾獎得主的獲獎演講也十分令人難忘。
  • 諾貝爾獎被爆驚天性醜聞,2018年諾貝爾文學獎真的停!頒!了!
    文章來源於：德國優才計劃剛剛，瑞典學院向全世界宣布：2018年諾貝爾文學獎停發！
  • 諾貝爾經濟學獎:不是諾貝爾「欽定」的五大獎項,卻連續52年「全勤」
    次頒發諾貝爾經濟學獎。 事實上，諾貝爾獎，最初是指1895年諾貝爾在遺囑中提到五大獎勵領域——化學獎、物理學獎、生理醫學獎、文學獎、和平獎。 經濟學獎並不在其中，而是由瑞典銀行在1968年為紀念諾貝爾而增設的（當時名為「致力紀念阿爾弗雷德·諾貝爾的經濟科學獎」），獲獎者由瑞典皇家科學院決定，並與1969年首次頒獎。
  • 「數」說諾貝爾物理學獎
    「數」說諾貝爾物理學獎 澎湃新聞 2020-10-06 17:01 來源：澎湃新聞
  • 諾獎大預測:2019年諾貝爾化學獎會頒給誰?
    諾貝爾獎儼然成為了科研界的狂歡，其中將於北京時間10月9日（周三）17:45分公布的「最正統」的諾貝爾化學獎尤甚。初識諾貝爾獎諾貝爾獎是根據瑞典著名科學家艾爾費雷·諾貝爾的遺囑設立的，自1901年起開始頒發。最開始只設立了物理、化學、生理和醫學、文學與和平五種。1969年瑞典銀行用諾貝爾的名義捐了一筆款，增設了經濟學獎。
  • 新聞背景:諾貝爾化學獎知多少
    新華社北京１０月３日電 瑞典皇家科學院將於當地時間１０月３日公布２０１８年諾貝爾化學獎獲獎者名單。以下是這一獎項的數據與趣聞。諾貝爾獎的創立者瑞典人阿爾弗雷德·諾貝爾本人就是一名化學家，曾發明硝化甘油炸藥。
  • 2019諾貝爾生理學\醫學獎率先頒出,揭秘血與氧關係,抗擊腫瘤和癌症
    剛剛，率先頒出的是生理學\醫學獎，旨在表彰年內在生理學\醫學領域對人類貢獻最大的科學家。 獲獎者：Gregg L. 凱林出生於1957年，他本科去了杜克大學讀化學，之後的1982年在杜克大學讀完了醫學博士，博士畢業十年後就有了自己名下的實驗室，該實驗室主要研究腫瘤抑制蛋白的功能。 2010年，凱林成為了美國國家科學院院士。 此外，本次獲得諾獎的三人組之前也是獲獎頻頻。
  • CRISPR 斬獲諾貝爾化學獎！兩位女科學家獲獎
    事實上，前十年的三位獲獎者，亨裡卡斯·范霍夫， 阿倫尼烏斯和威廉·奧斯特瓦爾德，通常被認為是化學的一個新分支——物理化學的創始人。此外，諾貝爾委員會表現出極大的開放性和遠見，認識到了另一個邊界，即對生物學的認識，並在 1907 年將獎項授予了畢希納，以表彰他對生化的研究。諾貝爾化學獎的領域突破主要集中在 20 世紀。
  • 2020諾貝爾化學獎——兩位女得主性
    （瑞典語：Nobelpriset i kemi）是根據阿佛烈·諾貝爾的遺囑於1895年設立的五個諾貝爾獎之一，由瑞典皇家科學院從1901年開始負責頒發，以表彰「在化學領域作出最重要發現或發明的人」[1]。。