2024年诺贝尔化学奖官方解读
2024 年诺贝尔化学奖与蛋白质有关,这些生命中巧妙的化学工具。David Baker 成功完成了几乎不可能的任务——构建全新的蛋白质类型。
Demis Hassabis 和 John M. Jumper
则开发了一种 AI 模型来解决一个长达 50 年的难题:预测蛋白质的复杂结构。这些发现具有巨大的潜力。
生命的多样性证明了蛋白质作为化学工具的惊人能力。它们控制并驱动所有化学反应,这些化学反应共同构成了生命的基础。蛋白质还作为激素、信号物质、抗体和不同组织的构成单元发挥作用。
“今年被认可的一个发现涉及壮观蛋白质的构建。另一个则是实现了 50 年的梦想:从氨基酸序列预测蛋白质结构。
这两个发现都开启了广阔的可能。”诺贝尔化学委员会主席 Heiner Linke 说。
蛋白质通常由 20 种不同的氨基酸组成,可以描述为生命的构建块。2003 年, David Baker 成功使用这些构建块设计了一种前所未有的新蛋白。此后,他的研究小组创造了一个又一个富有想象力的蛋白质作品,包括可用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。
第二个发现涉及蛋白质结构的预测。在蛋白质中,氨基酸连接成长链,折叠成三维结构,这对蛋白质的功能至关重要。
自 1970 年代以来,研究人员试图根据氨基酸序列预测蛋白质结构,但这极其困难。然而,四年前,发生了一个惊人的突破。
2020 年, Demis Hassabis 和 John M. Jumper 提出了一个名为 AlphaFold2 的人工智能模型。借助这一模型,他们能够预测研究人员已识别出的大约 2 亿种蛋白质的结构。自他们的突破以来,AlphaFold2 已被来自 190 个国家的 200 多万人使用。在众多科学应用中,研究人员现在能够更好地理解抗生素耐药性,并创建可以分解塑料的酶的图像。
没有蛋白质,生命就无法存在。我们现在能够预测蛋白质结构并设计自己的蛋白质,这给人类带来了最大的好处。
诺贝尔化学奖概览
1901 年至 2023 年共颁发了 115 次诺贝尔化学奖,共有 192 位诺贝尔化学奖得主,其中 Frederick Sanger 和
Barry Sharpless
曾两次获得诺贝尔化学奖。迄今为止,最年轻的诺贝尔化学奖得主是 1935 年 35 岁的
Frédéric Joliot
,他和他的妻子 Irène Joliot-Curie 一起获得了化学奖。迄今为止年龄最大的诺贝尔化学奖获得者是
John B. Goodenough
,他在 2019 年获得化学奖时已经 97 岁,他也是诺贝尔所有奖项中年龄最大的获奖者。迄今为止诺贝尔化学奖所有得主中有 8 名是女性,其中 Marie Curie 和 Dorothy Crowfoot Hodgkin 获得了非共享诺贝尔化学奖。按国家划分,获得诺贝尔化学奖总计次数排名前 5 的国家依次为美国、德国、英国、法国、日本。
诺贝尔化学奖的历年获奖者研究成果反映了 20 世纪化学的发展历程。从结构化学到化学反应规律和机理,再到化学元素、有机化合物的合成以及新的研究手段的发明,诺贝尔化学奖覆盖了多个领域的突破,多次颁发给发现新物质的杰出科学家,他们的发现不仅推动了化学的进步,也对生物和生命科学等领域产生了重要影响。诺贝尔化学奖的获得者们以多角度、全方位的贡献推动了化学领域的发展,为我们认识和改变世界的化学奠定了坚实基础。
近五年诺贝尔化学奖名单
2023 年
2023 年诺贝尔化学奖颁给了来自美国剑桥麻省理工学院的
Moungi G. Bawendi
、美国量子晶体科技公司的
Alexei I. Ekimov
和美国纽约哥伦比亚大学的
Louis E. Brus
,以表彰他们“发现并合成了量子点” 。
2022 年
美国化学家
Carolyn R. Bertozzi
,丹麦化学家
Morten Meldal
和美国化学家
Karl Barry Sharpless
共享诺贝尔化学奖,获奖原因是他们为“点击化学和生物正交化学的发展”做出了突出的贡献。值得一提的是,Carolyn R. Bertozzi 成为诺贝尔化学奖史上第 8 位女性获奖者,而 Karl Barry Sharpless 成为第 5 位两次获得诺贝尔奖、第 2 位两次获得诺贝尔化学奖的得主。
2021 年
德国科学家
Benjamin List
和美国科学家
David MacMillan
荣膺 2021 年诺贝尔化学奖,以表彰他们在”不对称有机催化的发展”方面作出的贡献。