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诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学，有哪些信息值得关注？******
相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷，今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。
你或身边人正在用的某些药物，很有可能就来自他们的贡献。
2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯（第5位两次获得诺贝尔奖的科学家）。
一、夏普莱斯：两次获得诺贝尔化学奖
2001年，巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖，对药物合成（以及香料等领域）做出了巨大贡献。
今年，他第二次获奖的「点击化学」，同样与药物合成有关。
1998年，已经是手性催化领军人物的夏普莱斯，发现了传统生物药物合成的一个弊端。
过去200年，人们主要在自然界植物、动物，以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分，然后尽可能地人工构建相同分子，以用作药物。
虽然相关药物的工业化，让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂，人工构建的难度也在指数级地上升。
虽然有的化学家，的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子，但要实现工业化几乎不可能。
有机催化是一个复杂的过程，涉及到诸多的步骤。
任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中，必须不断耗费成本去去除这些副产品。
不仅成本高，这还是一个极其费时的过程，甚至最后可能还得不到理想的产物。
为了解决这些问题，夏普莱斯凭借过人智慧，提出了「点击化学（Click chemistry）」的概念[4]。
点击化学的确定也并非一蹴而就的，经过三年的沉淀，到了2001年，获得诺奖的这一年，夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。
点击化学又被称为“链接化学”，实质上是通过链接各种小分子，来合成复杂的大分子。
夏普莱斯之所以有这样的构想，其实也是来自大自然的启发。
大自然就像一个有着神奇能力的化学家，它通过少数的单体小构件，合成丰富多样的复杂化合物。
大自然创造分子的多样性是远远超过人类的，她总是会用一些精巧的催化剂，利用复杂的反应完成合成过程，人类的技术比起来，实在是太粗糙简单了。
大自然的一些催化过程，人类几乎是不可能完成的。
一些药物研发，到了最后却破产了，恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。
夏普莱斯不禁在想，既然大自然创造的难度，人类无法逾越，为什么不还给大自然，我们跳过这个步骤呢？
大自然有的是不需要从头构建C-C键，以及不需要重组起始材料和中间体。
在对大型化合物做加法时，这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的，找到一个办法把它们拼接起来，同样可以构建复杂的化合物。
其实这种方法，就像搭积木或搭乐高一样，先组装好固定的模块（甚至点击化学可能不需要自己组装模块，直接用大自然现成的），然后再想一个方法把模块拼接起来。
诺贝尔平台给三位化学家的配图，可谓是形象生动[5] [6]：
夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发，构想出了碳-杂原子键（C-X-C）为基础的合成方法。
他的最终目标，是开发一套能不断扩展的模块，这些模块具有高选择性，在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。
「点击化学」的工作，建立在严格的实验标准上：
反应必须是模块化，应用范围广泛
具有非常高的产量
仅生成无害的副产品
反应有很强的立体选择性
反应条件简单(理想情况下，应该对氧气和水不敏感)
原料和试剂易于获得
不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水)，且容易移除
可简单分离，或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法，且产物在生理条件下稳定
反应需高热力学驱动力（>84kJ/mol）
符合原子经济
夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子，并在2002年的一篇论文[7]中指出，叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应，化学家可以利用这个反应，轻松地连接不同的分子。
他认为这个反应的潜力是巨大的，可在医药领域发挥巨大作用。
二、梅尔达尔：筛选可用药物
夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐，在他发表这篇论文的这一年，另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。
他就是莫滕·梅尔达尔。
梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前，其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上，走得很深的一位科学家。
为了寻找潜在药物及相关方法，他构建了巨大的分子库，囊括了数十万种不同的化合物。
他日积月累地不断筛选，意图筛选出可用的药物。
在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时，发生了意外，炔与酰基卤化物分子的错误端（叠氮）发生了反应，成了一个环状结构——三唑。
三唑是各类药品、染料，以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发，生产三唑的过程中，总是会产生大量的副产品。而这个意外过程，在铜离子的控制下，竟然没有副产品产生。
2002年，梅尔达尔发表了相关论文。
夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇，并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应（Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition），成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。
三、贝尔托齐西：把点击化学运用在人体内
不过，把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。
虽然诺奖三人平分，但不难发现，卡罗琳·贝尔托西排在首位，在“点击化学”构图中，她也在C位。
诺贝尔化学奖颁奖时，也提到，她把点击化学带到了一个新的维度。
她解决了一个十分关键的问题，把“点击化学”运用到人体之内，这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。
这便是所谓的生物正交反应，即活细胞化学修饰，在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。
卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门，其实最开始也和“点击化学”无关。
20世纪90年代，随着分子生物学的爆发式发展，基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。
然而位于蛋白质和细胞表面，发挥着重要作用的聚糖，在当时却没有工具用来分析。
当时，卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱，但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。
后来，受到一位德国科学家的启发，她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。
由于要在人体中反应且不影响人体，所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感，不与细胞内的任何其他物质发生反应。
经过翻阅大量文献，卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。
巧合是，这个最佳化学手柄，正是一种叠氮化物，点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来，便可以很好地分析聚糖的结构。
虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的，但她依旧不满意，因为叠氮化物的反应速度很不够理想。
就在这时，她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。
她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度，但铜离子对生物体却有很大毒性，她必须想到一个没有铜离子参与，还能加快反应速度的方式。
大量翻阅文献后，贝尔托西惊讶地发现，早在1961年，就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后，与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。
2004年，她正式确立无铜点击化学反应（又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成），由此成为点击化学的重大里程碑事件。
贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱，更是运用到了肿瘤领域。
在肿瘤的表面会形成聚糖，从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应，发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后，会靶向破坏肿瘤聚糖，从而激活人体免疫保护。
目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。
不难发现，虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译，看起来很晦涩难懂，但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接，一个是可以直接在人体内的运用。
「 点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域，或许对人类未来还有更加深远的影响。（宋云江）
参考
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/
Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.
Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.
Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf
Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.
气候变化真的存在吗？还是仅仅是理论预测？******
当地时间12月7日，卡托维兹气候大会中国角“气候传播与公众意识”边会正式举行。来自不同国家的政界、业界和学界人士在边会上围绕气候变化与气候传播、传播干预低碳消费、电影艺术与气候传播等议题展开了热烈讨论。
中新社编委、经济部主任俞岚在边会上发表致辞时表示，全球变暖和气候变化是正在发生并且愈来愈严峻的现实，任何所谓的反证和否认或许只是掩耳盗铃般的自欺欺人。
俞岚认为，当前气候传播应该传递三个重要信息，第一是把公共意义和愿景带入有关气候变化的绿色事业，第二是从两端发力相向而行实现绿色目标，第三是深度运用相关技术使绿色经济流程平滑高效。
在俞岚看来，我们的首要担当是倡导气候变化共识，首要任务是提升公共意义和愿景，首要主张则是强化技术驱动，最终目标是让全球气候治理更有效率。
中新社编委、经济部主任俞岚 中新社 陈溯/摄以下是俞岚致辞全文：
尊敬的解振华特别代表，尊敬的各位来宾，女士们，先生们：
下午好。欢迎大家参加由中国新闻社和国家应对气候变化战略研究和国际合作中心联合主办的“气候传播和公众意识”主题边会。这是我们连续第六年在联合国气候大会“中国角”主办这一主题的边会，也是解振华主任今天凌晨抵达卡托维茨后参加的首场边会，足以可见中国政府对于气候传播和提升公众应对气候变化意识的高度重视。
我本人从2011年德班气候大会开始跟踪全球气候谈判进程，8年来，我和我的同事笔下记录了许许多多的气候人、气候事，见证了全球气候治理的积极进展，也目睹了绿色低碳转型的艰难和困惑。
当前，全球政治经济格局面临强烈不确定，作为媒体人，我们比以往更加迫切地需要向公众讲好气候故事，鼓励更多人自觉加入到应对气候变化的行动中。在新的数字化时代，媒体在应对气候变化中的角色和定位也应该与时俱进，在我看来，我们的首要担当是倡导气候变化共识，首要任务是提升公共意义和愿景，首要主张则是强化技术驱动，最终目标是让全球气候治理更有效率。
在陈述我的观点之前，有一个问题跃然而出，那就是“气候变化是现实发生还是理论预测？”如果答案不是一目了然，那么让我们直观回忆一下近期肆虐的飓风麦克，加利福尼亚山火，印尼的海啸以及很多美妙名称的极端天气现象，比如厄尔尼诺。所以，无需复杂论证，气候变化确实在发生，并且发生的频度和烈度均超出我们的预期。显然，我们需要达成的第一个共识是，全球变暖和气候变化是正在发生并且愈来愈严峻的现实，任何所谓的反证和否认或许只是掩耳盗铃般的自欺欺人。在此次气候大会上发布的一份报告称，全球二氧化碳排放在经过了连续三年的平稳表现后，2017年、2018年再度反弹。到底是我们做错了什么还是做得远远不够？1.5度或2度的目标如何才能按进度实现呢？或许，我们需要做得更多，更加坚定，并且更加有指向性。
以下几个问题，尤其值得关注，也应该是当前气候传播中的要传递的重要信息：
第一，把公共意义和愿景带入有关气候变化的绿色事业。任何经济实体，在财务收益的必然选项基础上，必须把环境、社会效益和公共责任纳入目标和愿景；任何投资活动，除经济回报外，ESG、责任投资和可持续性投资等必须自动成为投资决策的关键要素；公共意义和愿景必须是人类财富创造活动有机且不可或缺的组成部分；绿色必须始终成为人类活动的底色。进入新经济时代，绿色代表价值，绿色创造价值，没有绿色内涵的所谓经济价值在扣除社会成本、环境成本和代际成本等之后所剩无几，所以，公共意义和愿景并非经济不可持续，很多实证研究已经充分说明了这一点。
第二，从两端发力相向而行实现绿色目标。全球多边协议是“从上而下”的制度安排，需要广泛协调参与国的利益和诉求，参与国以民生、发展、福利和成本等因素，都能相对容易地拒绝协议或执行时消极应对。协议本身立意高远，结构缜密，但症结却在执行层面，没有一定强制力的执行机制，国际协议全面落地的可能性不高。那么，为何不可以考虑同步采用“自下而上”的方法呢？就是建立规则导向的气候要素市场和发明并推广有益于可持续发展的技术。绿色技术一旦经济上可行，它的系统性推广就会提速，而广泛运用也就水到渠成。在所谓的第四次工业革命时代，技术不仅是催化剂，而且是主要推动力，一旦通过市场使技术可定价、可交易，那么，即便出于经济考量，市场主体也会理性判断并调整其碳排放和碳足迹，经济个体合成的结果是绿色经济整体收益的“帕累托改善”。
第三，深度运用相关技术使绿色经济流程平滑高效。数字化时代，技术无处不在，绿色经济也不例外。绿色倡议在规范化和流程化的过程中，诸多环节存在瓶颈和制约，仅从制度安排的角度出发，可以一定程度上进行疏导和协调，但多元利益诉求的低程度披露和低精度量化始终约束效率的进一步焕发。假设换一个思路，把技术引入绿色经济流程。比如，区块链技术。运用区块链技术的分布式记账方法，把绿色经济活动和所有参与者的一举一动实时记录，任何修改都会同步呈现，信息在时间上和空间上高度对称，任何的“漂绿”(greenwash)和指标数据造假行为分毫毕现。因此，可核实的技术实现迎刃而解，其后的惩罚机制和强制措施也就有了充分的依据。
这些在全球气候治理和应对气候变化上有争议或者有疑虑的问题，恰恰是媒体可以大有作为的空间。近些年来，我们看到在中国、在波兰、在欧洲，在全球各国，都有可喜的变化正在发生。然而，与此同时，IPCC最新发布的1.5摄氏度报告又一次给人类敲响了警钟。我们都在与时间赛跑，但跑步的速度还不够，记者与媒体的职责，或许就是一遍又一遍地指出这一点，并且用前瞻的眼光帮助厘清未来发展的方向。
我看到，今天在座的有不少是曾并肩作战多年的老朋友，中国参与气候谈判、气候治理这么多年以来，政府、媒体、学界、企业、民间组织也形成了这样一个小小的“命运共同体”，我衷心希望，气候传播的朋友圈能够越来越大，气候传播的事业也能够不断地有“新鲜血液”参与其中。
再次感谢各位参加今天的边会，谢谢！
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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