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美英科学家获化学诺奖:因酶定向进化与肽类和


  北京时间10月3日17时45分许,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2018年度诺贝尔化学奖授予美国科学家弗朗西斯·阿诺德(Frances H. Arnold)、美国科学家乔治·史密斯(George P. Smith)和英国科学家乔治·保罗·温特(Gregory P. Winter),以表彰他们在“酶的定向进化”,以及“多肽与抗体的噬菌体展示技术”领域的贡献。

  瑞典皇家科学院认为,我们正处在定向进化革命的早期,这场革命正在并将要以许多不同的方式给人类带来最大的利益。前述技术意味着驾驭演化的力量,并以此造福人类。

  阿诺德也成为了继居里夫人、伊雷娜·约里奥-居里(玛丽居里的女儿)、英国的生物化学家多萝西·玛丽·霍奇金和以色列科学家阿达·约纳特之后第五位获得诺贝尔化学奖的女性。

  他们将获得金质奖章、证书,并分享900万瑞典克朗(约合人民币696万元)的奖金。阿诺德将获得其中一半的奖金,史密斯和温特各获得四分之一的奖金。

  生命的多样性揭示了进化的力量。2018年诺贝尔化学奖获得者们在某种程度上“控制了”进化,并以此造福人类。

  通过定向进化产生的酶被用来制造包括生物燃料到药品在内的许多产物。而用噬菌体展示方法进化出的抗体可以对抗自身免疫性疾病,甚至在某些情况下可以治愈转移性癌症。

  弗朗西斯·阿诺德(Frances Hamilton Arnold)于1956年出生于美国匹兹堡。1993年,阿诺德进行了对酶进行了首次定向进化。酶是用于催化化学反应的蛋白质。她改进了如今经常被用来开发新催化剂的方法。阿诺德研发的酶被用于制造更环保的化学物质,如药品和可再生燃料。目前,她是美国加州理工大学教授化学工程,生物工程和生物化学领域的教授。

  乔治·史密斯(George P. Smith),1941年出生于美国诺沃克。目前他是美国密苏里大学的教授。1985年,乔治·史密斯开发了一种被称为噬菌体展示的方法,其中噬菌体是一种侵袭细菌的病毒,它可以用来进化新的蛋白质。

  格雷格·保罗·温特(Gregory P. Winter),1951年出生于英国城市莱斯特,目前他是英国医学研究理事会分子生物学研究所所长。他用噬菌体展示技术进行抗体的定向进化以研制新药。使用这种方法研发的第一个药物阿达莫单抗(adalimumab)于2002年获批,它可以用于治疗类风湿性关节炎、银屑病和炎症性肠病。如今,噬菌体展示技术已经被用来生成可以中和毒素、抵消自身免疫性疾病和治疗转移性癌症的抗体。

  今年化学奖颁发给的是生物领域,这并不奇怪,因为诺贝尔化学奖常被称为“理科综合奖”,获奖领域跨度很大。物理、生物等学科的成果都可能斩获诺贝尔化学奖。

  化学是对阿尔弗雷德·诺贝尔(Alfred Nobel)而言最重要的一门科学,因为诺贝尔本人就是一名化学家。他的发明以及他所使用的工业过程都是基于化学知识。化学奖是诺贝尔在其遗嘱中提到的第二个奖项,诺贝尔化学奖由位于瑞典斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院颁发。

  在诺贝尔于1895年11月27日签署的遗嘱中,他用自己遗产的大部分设立了一系列奖项,也即后来的诺贝尔奖。根据他的意愿,其中一部分颁给“做出最重要的化学发现或改进的人”。

  诺贝尔化学奖首次颁发于1901年,当年颁发的还有诺贝尔物理学奖、生理学或医学奖、文学奖与和平奖。

  诺贝尔奖的奖金来自诺贝尔基金的利息或投资收益。其奖金随着基金收益的变化而变化,2001年至2011年的单项奖金为1000万瑞典克朗,2012年至2016年奖金下调至800万瑞典克朗。2017年,奖金改为900万瑞典克朗。

  据诺贝尔奖官网消息,今年,诺贝尔基金会对阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱进行了新的英文翻译。诺贝尔基金会执行董事拉尔斯·海根斯腾(Lars Heikensten)阐释了重译这份遗嘱的意义,他认为,“阿尔弗雷德·诺贝尔在他的遗嘱中展现出的思维方式比以往任何时候都更为重要。在我们所处的时代,基于事实的推理和在世界上的许多地方都受到挑战。但我们需要坚持这些价值观,作为诺贝尔基金会,我们有责任这样做。”

  海根斯腾介绍了诺贝尔遗嘱背后的故事:“当阿尔弗雷德·诺贝尔于1896年去世时,他的遗嘱促使了诺贝尔奖的创立。阿尔弗雷德·诺贝尔是一位瑞典工业家和发明家,他相信科学和人文主义的进步。他想奖励这样的进步,并在这篇引人入胜的遗嘱文件中概述了他的意图。他的想法是,诺贝尔奖的授予不应考虑获奖者的国籍,且获奖者应该充当榜样并激励更多的人。”

  诺贝尔在遗嘱中写道:“我衷心希望颁奖时不考虑国籍,而是将奖项颁给最有价值的人,不管他们是否是斯堪的纳维亚人”,他还希望化学奖由瑞典科学院颁发。

  1901年至2017年,共有178位诺贝尔化学奖获得者,其中弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)(1918年8月13日-2013年11月19日)是唯一一位获得过两次诺贝尔化学奖的人,分别在1958年和1980年。这也意味着,实际上获得诺贝尔化学奖的人数是177人。

  在被颁出的109次诺贝尔化学奖中,有63次只颁给了一位获奖者,23次同时颁给两人,23次同时颁给三人。2017年的诺贝尔化学奖颁给了雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)和理查德·亨德森(Richard Henderson),以表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术。

  历史上共有4名女性获得过诺贝尔化学奖。其中玛丽·居里和英国生物化学家多萝西·玛丽·霍奇金是单独获奖:玛丽·居里于1911年获诺贝尔化学奖,在此前的1903年,她获得过诺贝尔物理学奖;1964年,来自英国的生物化学家多萝西·玛丽·霍奇金单独获奖。

  另外,伊雷娜·约里奥-居里(玛丽居里的女儿)和丈夫弗雷德里克·约里奥-居里在1935年一同获奖。2009年,以色列科学家阿达·约纳特和另外两人一同获奖。

  诺贝尔化学奖最年轻的得主是弗雷德里克·约里奥-居里。1935年,他与妻子伊雷娜·约里奥-居里一同获奖,当时他年仅35岁。1934年,弗雷德里克·约里奥-居里和妻子在《自然》杂志上发表一篇名为《一种新型放射性元素的人工产生》的论文。凭借这篇论文,他们夫妻二人荣获了1935年的诺贝尔化学奖。

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