諾貝爾獎|讓化學合成如「點擊」般那麼快 三名科學家折桂

撰文:歐敬洛
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2022年諾貝爾化學獎的得主出爐,分別由美國化學家貝爾托齊(Carolyn R. Bertozzi)、丹麥化學家梅爾達爾(Morten Meldal)及美國化學家沙普利斯(K. Barry Sharpless)獲得。以表揚他們發明並讓「點擊化學」發揚光大,把化學合成提升至新境界。

把各種不同的分子單元連結起來,需要一系列的化學作用。化學家長久以來都希望建構愈來愈複雜的分子,不論是用在藥物、建材還是單純的興趣。但這些結構要建築起來往往非常耗時,且生產成本非常高。

點擊化學,把分子簡單連接起來。(諾貝爾官方網頁)

為解決這個問題,沙普利斯給出了答案,他提出「點擊化學」(Click Chemistry)這理念。一如其名,只要透過簡單的化學反應,就能把分子連結起來。但要做到這一點需要特殊的化學材料,梅爾達爾及沙普利斯分別找到了實現「點擊」的關鍵,利用銅作催化的疊氮化物-炔烴環加成反應(CuAAC)。

貝爾托齊更是找到了在細胞表面上,同樣存在可以造成點擊反應的生物分子——聚醣。貝爾托齊開發出在活體內起作用的點擊反應,而不會破壞細胞的正常化學反應。

這個發現是革命性的,它為分子生物學舖平了新的道路,把化學合成提升至新境界。這種點擊化學已廣泛應用在各種藥物開發,如癌症標靶藥、物質科學、納米應用、DNA改造工程等各式領域中。

沙普利斯兩度奪諾貝爾化學獎

這是沙普利斯第二度獲得諾貝爾化學獎的殊榮。他在2001年,以開發新的氧化催化反應,發展「催化性不對稱合成」,與美國科學家諾爾斯(William S. Knowles),及日本科學家野依良治共同獲獎。

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以下為各獎項結果公布的時間表:

- 文學獎 – 香港時間10月6日晚上7時
- 和平獎 – 香港時間10月7日下午5時
- 經濟學獎 – 香港時間10月10日下午5時45分

2022年諾貝爾獎的獎金為1000萬瑞典克朗 (約708萬港元)。

2021年諾貝爾化學獎得獎者是德國科學家利斯特(Benjamin List),與在英國出生的美國學者麥克米倫(David W.C. MacMillan),以表揚他們發明「第三種催化劑」,只含碳、氫、硫和其他非金屬元素的有機催化劑,為分子工程舖上一條新的大道。

2020年諾貝爾化學獎得獎者是法國科學家卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier),及美國科學家杜德納(Jennifer Doudna),以表揚他們發明的「CRISPR / Cas9」基因剪刀,成就基因工程。