又是“理综奖”!不过这次拿大头的是女阿诺德,史上第五位诺贝尔化学奖女性得主!
瑞典斯德哥尔摩时间10月3日上午11时45分(北京时间10月3日下午5时45分)2018年度诺贝尔化学奖揭晓。今年该奖项的获得者是美国的弗朗西斯·阿诺德(Frances H. Arnold),美国的乔治·史密斯(George P. Smith),和英国的格雷戈里·温特(Sir Gregory P.Winter ),以表彰他们 “肽类和抗体的噬菌体展示技术”的贡献。
弗朗西斯·阿诺德因研究酶的定向进化而分享一半奖金。乔治·史密斯和格雷戈里·温特因研究缩氨酸和抗体的噬菌体展示技术而共享另一半奖金。
自生命诞生以来,热泉、深海、沙漠,地球上的每一个角落都被不同的生物所填满。而这一切离不开演化的巨大力量。对于重要生命分子蛋白质来说,演化也同样重要。今年的诺贝尔化学奖,授予的就是三位从演化中汲取灵感的科学家。演化的本质在于遗传物质的改变与选择,这些科学家们使用这一原则,开发出了造福人类的多种蛋白质。
弗朗西斯·阿诺德,1956年生于美国,现任美国加州理工学院教授。她在推进定向进化法方面所作出巨大贡献,曾获多个国际奖项。她于1993年首次进行了酶的定向演化。酶是蛋白质的一种,通常用于催化化学反应。在那之后,她将常规用于开发新催化剂的方式进行了精简。通过阿诺德教授精简后生产的酶可以用来以更环保的方式制造化学物质,如制造药物等,同时也可以用来为运输部门生产更为环保的可再生燃料。
定向进化是一种用于蛋白质工程的方法,它通过模拟自然选择过程,使蛋白质或核酸按照我们希望的方式进化。其步骤包括使基因经历诱变(产生变体)、选择和扩增。 它可以在活细胞体内或是体外(在溶液或微滴中)进行。 定向进化既可以作为一种设计修饰蛋白质的替代方法用于蛋白质工程,也能够用于在受控的实验室环境中对基本进化原理的研究。定向进化主要作用有:提高高温或苛刻条件溶剂中的蛋白质稳定性、提高治疗性抗体的结合亲和力和新设计酶的活性、改变现有酶的底物特异性。这也是目前改善蛋白质性能最有前途的方法。
乔治·史密斯1941年出生于美国诺沃克。1970年于哈佛大学获博士学位。密苏里大学荣休教授。1985年,乔治·史密斯教授开创了一种叫作“噬菌体展示”的方法,作为一种感染细菌的病毒,噬菌体可以通过这种方法演化出新的蛋白质。通过这一方法,格雷戈里·温特尔爵士完成了抗体的定向演化,并以此生产出新的药物。以此完成开发的第一个药物阿达木单抗于2002年获批,用于治疗类风湿关节炎、银屑病和炎症性肠病。此后,“噬菌体展示”还产生了可以中和毒素、抵抗自身免疫疾病和治愈转移性癌症的多种抗体。格雷戈里·温特尔,英国生物化学家,治疗性单克隆抗体的先驱。他发明了“拟人化”(1986年)和全拟人化的噬菌体展示技术,以及用于治疗用途的抗体的相关技术。
噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,使外源基因随外壳蛋白的表达而表达,同时,外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。
趣谈诺贝尔化学奖
从1901年到2017年,诺贝尔化学奖共颁发109次。
它有63次被单独授予一位获奖者;23次由两名获奖者分享;另有23次由三名获奖者分享。
在今天颁奖前,共有4名女性获奖。
其中,弗雷德里克·桑格是唯一一位两次获得这一奖项的科学家,分别在1958年和1980年获奖。
诺贝尔化学奖得主的平均年龄为58岁。
最年轻的获奖者是弗雷德里克·约里奥,35岁时他与妻子伊雷娜·约里奥-居里共同获得1935年的诺贝尔化学奖。
最年长的为85岁时获奖的约翰·芬恩,他在2012年获得该奖。
居里夫妇是最成功的“诺贝尔奖家族”。玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妻搭档获得了1903年诺贝尔物理学奖。此后居里夫人再次获得1911年的诺贝尔化学奖。
由于在过去一个世纪中,物理、生物、生物物理、生物化学等领域的研究成果都曾斩获化学奖,因此诺贝尔化学奖也被戏称为“诺贝尔理综奖”。例如在2017年,来自瑞士、美国和英国的三位生物物理学家凭借在冷冻电子显微术领域的贡献而斩获诺贝尔化学奖。
诺贝尔:一生致力研究炸药
从1901年至2017年,诺贝尔化学奖共颁发了109次,拥有177位获奖者。在漫漫历史长河中,每位获奖的化学家或其他学科的科学家都留下了浓墨重彩的一笔,诺贝尔奖的荣誉也将伴其一生。
然而,很多人可能会忽略一点,诺贝尔奖金的创立人阿尔弗雷德·诺贝尔也是一位化学家。化学是诺贝尔个人工作中最重要的科学。他的发明以及他的工业实践都是以化学知识为基础。
诺贝尔一生致力于炸药的研究,并在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。他一生共获得技术发明专利355项,并在欧美等20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。
1895年,诺贝尔立下遗嘱,从个人财富中拿出3100万瑞典克朗作为基金,设立诺贝尔奖,用以奖励在几大科学领域中作出重要贡献的人。他在遗嘱中,把化学奖放在了第二位,仅次于物理奖。
虽然诺贝尔曾说:“我看不出我应得到任何荣誉,我对此也没有兴趣”。但是,百余年来,以他名字命名的诺贝尔奖已成为科学界的最高荣誉。后人还以他的名字命名了一种人工获得的放射性元素——锘(No)。
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