随着2021年诺贝尔生理学或医学奖出炉,一年一度的“诺奖时间”正式上演。有着“理科综合奖”之称的诺贝尔化学奖将在北京时间10月5日傍晚揭晓。化学诺奖去年回归传统化学,今年哪些研究领域被看好?
mRNA连续两年夺奖呼声最高,生物化学家被看好
全球科学和知识产权信息服务提供商科睿唯安(Clarivate)近期公布了研究成果在被引用次数最多的出版物中占比0.01%的研究人员。历史上,有64位引文桂冠奖获奖者后来获得了诺贝尔奖,其中包括10位化学引文桂冠奖获奖者。例如2020年的化学诺奖获奖者詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier),以及2019年化学诺奖获奖者之一的约翰·古迪纳夫(John Goodenough),他们都是2015年的引文桂冠奖得主。
今年在化学领域,美国斯坦福大学的鲍哲南因其在柔性电子和电子皮肤、有机和高分子电子材料方面的研究获得引文桂冠奖,这些材料使得在假肢、人工智能和健康监测等方面的应用成为可能。
现年52岁的鲍哲南是有机电子材料和器件领域的国际著名学者,她的研究成果为下一代基于有机光电材料的柔性电子技术提供了重要的原理和技术支撑。2016年,鲍哲南创立斯坦福大学可穿戴电子中心并任主任,同年当选美国国家工程院院士,2021年当选中国科学院外籍院士、美国艺术与科学院院士。
美国普林斯顿大学的邦尼·巴斯勒(Bonnie Bassler)和华盛顿大学的彼德·格林伯格(Peter Greenberg)因发现群体感应也被入选。这是一种细胞间化学通信系统,允许细菌通过基因调节来检测细胞群并对其做出反应。巴斯勒也是2022年沃尔夫化学奖的获得者之一。
美国哈佛大学的丹尼尔·诺塞拉(Daniel Nocera)因其在质子耦合电子转移方面的研究获引文桂冠奖。这一机制对很多生物化学过程都很重要,包括光合作用、固氮和氧还原,其研究最终可能导致人工光合系统的出现。
除了引文桂冠奖,《化学观点》杂志针对2022化学诺奖获奖者预测在读者中进行投票,结果显示,读者认为欧洲或美国的生物化学家将获今年化学诺奖。除生物化学外,被提及最多的研究领域是有机化学、材料/聚合物、物理化学。准确预测蛋白质结构的AlphaFold开发者约翰·乔普(John Jumper)票数最高,约翰·乔普也是2023年生命科学突破奖得主之一。榜单中还有金属有机框架材料先驱奥马尔·亚吉(Omar Yaghi)、蛋白质折叠领域的生化先驱弗兰兹-乌尔里希·哈特尔(Franz-Ulrich Hartl)和亚瑟·霍维奇(Arthur Horwich)。
此外,mRNA疫苗、双正交化学等研究领域仍然是年度化学诺奖预测的热门。mRNA疫苗技术连续两年夺奖呼声最高。宾夕法尼亚大学的卡里科(Katalin Karikó)和德鲁·韦斯曼(Drew Weissman)已经横扫了包括拉斯克奖、科学突破奖在内的五个重要奖项,被认为未来获得诺奖“只是时间问题”。通过对信使mRNA的修饰,他们开发的治疗技术使得高效的新冠mRNA疫苗快速开发成为可能。《自然》物理和化学杂志编辑主任斯图尔特·坎特里尔(Stuart Cantrill)是化学诺奖的长期预测者,今年他在社交媒体上进行年度调查,大部分票数投给了生物正交化学/点击化学研究领域。
7名女性曾获奖,2021年回归传统化学
自1901年以来,诺贝尔化学奖已经颁发了113次。期间8年没有颁发,分别是1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年。在被颁出的113次诺贝尔化学奖中,63次只颁发给一位获奖者,25次同时颁给两人,25次同时颁给三人。
自1901-2021年,诺贝尔化学奖已授予188位获奖者,其中,弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)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。因此1901年以来共187人获得诺贝尔化学奖,其中7位是女性。
诺贝尔化学奖最年轻的得主是弗雷德里克·约里奥-居里(Frédéric Joliot),1935年,他与妻子伊雷娜·约里奥-居里(Irène Joliot-Curie)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。
迄今为止,最年长的诺贝尔化学奖得主是约翰·古迪纳夫,他在2019年获得化学奖时已经97岁。古迪纳夫也是目前为止获得诺贝尔奖时年龄最大的科学家。
从诺贝尔化学奖近五年得主来看,2021年诺贝尔化学奖回归传统化学,奖项授予德国科学家本杰明·李斯特 (Benjamin List) 和美国科学家戴维·麦克米伦 (David MacMillan),以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。
2020年诺贝尔化学奖授予埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和詹妮弗·杜德纳,以表彰她们在“凭借开发基因组编辑方法”方面作出的贡献。
2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫,斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino),以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。
2018年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。
2017年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。
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每年10月,是一年一度的诺贝尔奖季。受新冠疫情影响,2020年和2021年的诺贝尔奖线下颁奖礼都被迫取消了,今年的诺贝尔奖颁奖典礼有望回归线下,并邀请前两年的获奖者参加。
在历史上,要预测诺奖花落谁家是极其困难的。这不仅因为入围名单和提名人都是秘密的,而且诺奖通常奖励给几十年前的重大科学发现,时间跨度之长使得每一年的奖项都难以预测。
在今年诺贝尔奖的热门夺奖名单中,多名华人科学家被提及,包括刚刚获得今年拉斯克医学奖的香港中文大学医学院分子生物学临床专家卢煜明;2022年度引文桂冠奖获得者、神经科学家李文渝;制造了柔性“电子皮肤”半导体聚合物的化学工程师鲍哲南。
凭借高引论文能否获奖?
拉斯克医学奖被誉为诺贝尔生理学或医学奖的“风向标”。卢煜明找到了一种使用孕妇血浆检测胎儿DNA的无创检测的方法,可以检测与唐氏综合症相关的特征异常,这项发现彻底改变了筛查胎儿遗传异常的临床实践,现在每年有数百万人使用这种检测方法。他还基于这一原理创立了公司,用于早期多癌的发现,其中一家被开创性的液体活检巨头Grail公司收购。
另一位被看好的华人科学家是宾夕法尼亚大学神经退行性疾病研究中心主任李文渝。今年9月,李文渝获得了科睿唯安2022年度引文桂冠奖的生理学或医学奖,她在2006年的《科学》杂志上发表了一篇开创性的论文,首次发现了一种被称为TDP43蛋白聚集在额颞叶痴呆(FTLD)和渐冻症(ALS)中的作用,这篇文章被引用超过4000次。李文渝还因此获得了2020年度科学突破奖。
在诺贝尔化学奖方面,斯坦福大学的女科学家鲍哲南具有潜力。她开创了有机和聚合物电子材料的新型仿生应用,包括柔性“电子皮肤”。这种技术有望在未来与人的神经系统联系在一起,制造出一种和人类皮肤功能类似的人造皮肤。
华裔科学家如果能够在诺贝尔自然科学领域获奖,将是非常了不起的成就。2015年,中国科学家屠呦呦因青蒿素对抗疟疾的研究成果分享了诺贝尔生理学或医学奖。
“诺贝尔奖评选一方面是要看是否有理论的突破或者是划时代技术方面的革新,如果只是应用层面的创新,而不是重大的基础研究突破,那么获奖的可能不大;如果仅仅是论文引用次数多,而缺乏重要的原创,那么获奖的可能性也不大。”一位国内从事基础研究的科研人员对第一财经记者表示。
还有哪些热门领域可能获奖?
去年mRNA疫苗的呼声较高,但最终未能破例获得诺贝尔奖。今年mRNA疫苗仍然是最大的热门。截至目前,全球因新冠疾病死亡人数已经突破600万人。
诺贝尔奖评奖委员会还倾向于轮流奖励不同领域的学科,这就是所谓的“周期性”。例如医学奖方面,神经科学、癌症或传染病的发现每十年左右就会得一次奖;基础分子生物学的发现和疾病疗法的发现也会交替获奖。
在过去的十年中,医学奖多次回归基础研究。例如2013年奖励给了细胞内运输机制的发现;2016年奖励给细胞自噬机制的发现;2017年奖励给控制昼夜节律的生物钟;2019年奖励给细胞如何感知和适应氧气供应;2021年奖励给细胞如何感知温度。疟疾、免疫肿瘤学和丙肝等偏重临床应用的发现也分别于2015年、2018年和2020年获奖。
今年被寄予厚望的对疾病遗传基础做出开创性的发现还包括BRCA基因突变在乳腺癌和卵巢癌中的作用,以及各种类型的地中海贫血背后基因变化对新的基因疗法的作用。
另一个热门领域是基因测序,例如领导了人类基因组第一份草图的科学家可能被表彰,包括前美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins),以及第一台DNA自动测序仪背后技术的发明人。
此外,快速准确预测蛋白折叠的DeepMind背后负责AlphaFold人工智能项目的领导者John Jumper也有可能获得诺贝尔化学奖。
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北京时间10月3日下午,2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,瑞典科学家斯万特·帕博(Svante Pbo)被授予这一奖项,以表彰他对已灭绝的古人类基因组和人类进化方面的发现。帕博将获得1000万瑞典克朗(约合642万元人民币)的奖金。
专家分析,帕博多年来克服了许多困难,逐渐优化方法,将古人类基因分析推到了一个新高度,让人们在追溯人类群族迁徙、不同区域文化相关性时,可以有清晰的认知,推动对人类进化的认知实现飞跃。
为什么颁给他?
斯万特·帕博于1955年4月20日出生,是瑞典生物学家、进化遗传学专家。
据诺贝尔奖官网消息,通过帕博的研究,他完成了一件看似不可能完成的事——对尼安德特人的基因组进行测序。对比发现,尼安德特人和智人最近的共同祖先生活在大约80万年前。美国有线电视新闻网(CNN)指出,多亏了他的工作,科学家们可以将尼安德特人的基因组和当今人类的基因记录进行比较。
德国杜伊斯堡-埃森大学病毒研究所教授陆蒙吉对新京报记者表示,最早想要比较古人类之间以及与现代人类之间的差别,主要依靠形态学,分析头骨、体骨、牙齿等各种样本之间的相像程度,对其特征进行分类。但样本数较少,这种分析又较为主观,种种因素都不利于研究。
基因组的分析方式则非常准确。陆蒙吉补充道,通过比较基因组,可以非常精确地指出古人类和如今人类的不同。现存古人类样本主要是骨头,它其中含有很多杂质,还有许多微生物核糖核酸的干扰,帕博多年来克服了许多困难,逐渐优化方法,将基因分析推到了一个新高度。
1990年,帕博被德国慕尼黑大学录取,从事古人类DNA研究工作,他决定分析尼安德特人细胞内线粒体的DNA。线粒体的基因组只包含细胞遗传信息的一部分,但它存在于上千个副本之中,增加了成功的机会。通过帕博的精细方法,他成功对一块4万年前骨头中的一个线粒体DNA进行了测序。
随后,他和团队逐渐利用新技术稳步改进了从古骨遗骸中分离和分析DNA的方法,提高了DNA测序的效率。
此外,帕博还发现了丹尼索瓦人种。2008年,俄罗斯科学院米哈伊尔·顺科夫团队在丹尼索瓦洞穴中发现了指骨残片。顺科夫猜想残片属于尼安德特人,将其交给帕博团队。帕博团队从骨头中提取出DNA,发现与尼安德特人以及现代人的DNA并不相符。顺科夫和帕博一开始将这一个体称为“X女孩”,最终确定用“丹尼索瓦人”指代整个人种。
古人类基因组研究有何意义?
诺贝尔奖委员会委员、卡罗林斯卡医学院生理学教授朱琳·吉拉斯(Juleen Zierath)曾在介绍其评审工作时表示,诺贝尔在遗嘱中明确列出了诺贝尔生理学或医学奖的评选标准。吉拉斯特别指出,要寻找一项对人类有益的发现。
就此来看,帕博的研究具有开创意义。陆蒙吉表示,帕博的研究改变了人们对于人类进化和迁徙的认识。“可以说,帕博的研究给我们带来了革命性的改变,让我们在追溯人类群族迁徙、不同区域文化相关性时,可以有清晰的认知。”
诺贝尔官网指出,通过揭示所有现存人类和灭绝古人类之间的差异,帕博的发现为探索“是什么让我们成为独一无二的人类”提供了基础。
“举例来说,中国有三皇五帝的故事。如果运用帕博的相关研究,我们可以更为清楚地描述,在历史上,南北方进行了怎样的互动或民族迁移,最后又完成了怎样的融合。”陆蒙吉说,帕博的研究提供了解人类历史的框架。
美国健康医疗媒体“Statnews”指出,在过去十年里,诺贝尔生理学或医学奖更多地回归基础研究。例如,2013年该奖授予了针对细胞囊泡运输调控机制的研究,2016年授予了细胞自噬机制研究,2017年授予了控制昼夜节律分子机制的研究,2019年授予了在细胞如何感知和适应氧气变化方面的发现,2021年授予了细胞如何感知温度和触觉的研究。
另有三年,诺贝尔生理学或医学奖更注重临床研究。2015年授予了针对蛔虫和疟疾的研究,2018年表彰了研究者“发现了抑制负面免疫调节的癌症疗法”,2020年颁给了三名发现了丙肝病毒(HCV)的研究者。
陆蒙吉坦言,从学科来看,帕博的研究属于一个相对较小的学科,对医学的直接影响也较小,属于纯粹的基础研究,但它让人们对人类进化的认知实现了飞跃。过去有很多争议或难以确认的问题,通过帕博的研究,可以进一步确认遗传信息,以进行不同层次上的证明。
诺贝尔生理学或医学奖的小历史
诺贝尔奖由瑞典发明家、企业家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱设立,自1901年开始颁发。从1901年到2021年,诺贝尔生理学或医学奖共颁发112次,获奖者为224名。但在1915年、1916年、1917年、1918年、1921年、1925年、1940年、1941年和1942年有9次没有颁发该奖。
一方面原因在于,诺贝尔生理学或医学奖在第一次世界大战和第二次世界大战期间很少颁发;另一方面原因在于,诺贝尔基金会中的章程规定,如果没有一件评审作品达到获奖标准,奖金将被保留至下一年。如果届时仍没有符合获奖标准的研究,那么奖金将会列入基金会储备资金。
根据诺贝尔基金会的章程,诺贝尔奖最多可以共同授予三名获奖者。在1901年至2021年的诺贝尔生理学或医学奖颁布中,有39次由一人独得,34次由两位获奖者共享,39次由三位获奖者分享。
在200余名获奖者中,有12名女性得主。1947年,美国科学家格蒂·科里因发现糖代谢中的酶促反应与其丈夫共同获奖,她也是首位获得诺贝尔生理学或医学奖的女性。美国细胞遗传学家芭芭拉·麦克林托克是唯一独享该奖项的女性获奖者。最近一位女性获奖者是中国科学家屠呦呦,她于2015年获得诺贝尔生理学或医学奖,也是中国科学家在中国本土进行的科学研究首次获诺贝尔科学奖。
最年轻的诺贝尔生理学或医学奖获得者是发现胰岛素的加拿大医生弗雷德·班廷,他于1923年获奖,那时他只有32岁,最年长的获奖者是美国病毒学家弗朗西斯·佩顿·劳斯,他于1966年获奖时已经87岁。
新京报记者 栾若曦
编辑 白爽 校对 吴兴发
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据央视新闻报道,当地时间10月3日,在瑞典首都斯德哥尔摩卡罗琳医学院,诺贝尔奖委员会总秘书长托马斯·佩尔曼宣布,2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·帕博(Svante Pbo),以表彰他在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现 ”方面的贡献。
图片来源:诺贝尔奖委员会网站
斯万特·帕博(Svante Pbo),1955年4月20日出生,瑞典生物学家、进化遗传学专家。他将获得1000万瑞典克朗(约合642万元人民币)的奖金。
图片来源:诺贝尔奖委员会网站
此外,据澎湃新闻报道,诺贝尔奖委员会称,帕博在对第一个尼安德特人基因组进行测序并发现智人与尼安德特人杂交时,“完成了一些看似不可能的事情”。这一重大发现的证据在2010年首次出现,此前帕博开创了从尼安德特人骨骼中提取、排序和分析古代DNA的方法。由于他的工作,科学家可以将尼安德特人的基因组与今天活着的人类的基因记录进行比较。
按照惯例,诺贝尔奖得主名单会在每年10月上旬公布,随后在12月10日诺贝尔逝世纪念日举办颁奖晚宴。由于疫情,2020年至2021年未举办授奖仪式,诺贝尔奖委员会宣布将补办。因此,2020和2021年诺贝尔奖得主将与2022年最新一届得主共同参加12月在瑞典斯德哥尔摩举行的颁奖仪式和晚宴。
值得一提的是,据诺贝尔奖委员会网站资料介绍,帕博博士建立了一门全新的科学学科——古基因组学。通过揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异,他的发现为探索“是什么使我们成为独一无二的人类”提供了基础。
帕博博士在2010年发表了首个尼安德特人基因组序列。对比分析表明,尼安德特人和智人最近的共同祖先生活在大约80万年前。帕博博士和他的同事现在可以分析尼安德特人和来自世界不同地区的现代人之间的关系。对比分析表明,尼安德特人的DNA序列与起源于欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似,而不是非洲。这意味着尼安德特人和智人在几千年的共存中进行了杂交。在现代具有欧洲或亚洲血统的人类中,大约1%-4%的基因组来自尼安德特人。
2008年,科学家在西伯利亚南部的丹尼索瓦洞穴中发现了一块距今4万年前的指骨碎片。这块骨头含有保存非常完好的DNA,帕博博士的团队对其进行了测序。结果引起了轰动:与所有已知的尼安德特人和现代人的DNA序列相比,这个DNA序列是独一无二的。帕博博士发现了一种以前不为人知的古人类,命名为丹尼索瓦人。与来自世界不同地区的同时代人类的序列比较表明,丹尼索瓦人和智人之间也发生过基因流动。这种关系首先在美拉尼西亚和东南亚其他地区的人群中被发现,那里的个体携带高达6%的丹尼索瓦人DNA。
通过其开创性研究,帕博博士建立了一个崭新的科学领域,古基因组学。跟随最初的发现,他的团队分析了几种已灭绝的古人类的基因组序列。帕博博士的发现成为了独一无二的资源,它被科学家广泛使用,以增进对人类演化和迁徙的理解。几种强大的序列分析新方法指出,古人类可能曾与非洲的智人杂交。然而,在非洲灭绝的古人类基因组还没有得到测序,这是因为热带气候会加速古代DNA的降解。基于帕博博士的发现,我们明白那些灭绝亲戚的古代基因序列还影响了现在人类的生理学特征。一个例子是丹尼索瓦人的EPAS1基因,它使现代藏族人获得了在高海拔地区生存的优势。还有比如尼安德特人的若干基因影响了我们对多种感染的免疫反应。
图片来源:诺贝尔奖委员会网站
诺贝尔生理学或医学奖近五年获奖者
2021年,美国生理学家戴维·朱利叶斯(David Julius)和美国分子生物学家、神经学家阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了温度和触觉感受器。
2020年,美国病毒学家哈维·奥尔特(Harvey J. Alter)、英国生物学家迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和美国病毒学家查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了丙型肝炎(Hepatitis C)病毒。
2019年,美国癌症学家威廉·凯林(William G.Kaelin Jr)、英国医学家彼得·拉特克利夫爵士(Sir Peter J.Ratcliffe)和美国医学家格雷格·塞门扎(Gregg L.Semenza)共同获得诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性。
2018年,美国免疫学家詹姆斯·艾利森(James P.Allison)与日本生物学家本庶佑(Tasuku Honjo)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了通过抑制负免疫调节来治疗癌症的新方法。
2017年,三名美国科学家杰弗里·霍尔(Jeffrey C.Hall)、迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔·扬(Michael W.Young)共享诺贝尔生理学或医学奖,因为他们发现了控制昼夜节律的分子机制。
每日经济新闻综合央视新闻、澎湃新闻、诺贝尔奖委员会网站
每日经济新闻
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自1915年开始,诺贝尔化学奖开始对生命科学领域的重要成就给予肯定——1915年,此奖项被授予德国有机化学家理查德·威尔斯泰特,以表彰其对植物色素,特别是叶绿素的研究。又例如:1958年,英国生物化学家弗雷德里克·桑格因其对蛋白质结构的研究,尤其是胰岛素研究,而获此奖;1972年,美国生物化学家克里斯蒂安·安芬森因其“在核糖核酸酶方面的工作,特别是关于氨基酸序列与生物活性构象之间的联系”而获得诺贝尔化学奖。回顾近些年获奖情况,生命科学领域的重大发现和突破,正越来越多地被诺贝尔化学奖所认可。此现象也在一定程度上向人们透露着这样一个信号:对于生命科学的探索,将更趋向与其他多学科的交叉、融合;而我们也将需要更多的跨学科合作,来共同解决人类所面临的挑战。本文为转化医学网原创,转载请注明出处作者:Lily化学是阿尔弗雷德·诺贝尔(Alfred Nobel)自身工作所涉及的最重要的科学领域:他所做的发明以及所采用的工业过程均基于化学知识。诺贝尔化学奖是诺贝尔在遗嘱中提到的第二个奖项。根据其遗嘱,诺贝尔化学奖由瑞典皇家科学院负责评审和颁发(the Royal Swedish Academy of Sciences)。自1901年至2021年,诺贝尔化学奖共颁发113次,共有187人获奖;其中,63次由一人获得,25次由二人分享,另有25次由三人共享。英国生物化学家弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)是目前为止唯一一位两次获得此奖项的科学家。下面,我们就来速览一下近15年内与生命科学相关的诺贝尔化学奖及相关成果: 01 2020年诺贝尔化学奖得主:法国生物学家Emmanuelle Charpentier 和美国生物学家Jennifer A. Doudna主要成就:“开发基因组编辑方法”"for the development of a method for genome editing" 02 2018年诺贝尔化学奖得主:美国科学家Frances H. Arnold、美国生物学家George P. Smith 、英国生物化学家Sir Gregory P. Winter主要成就:“酶的定向进化” (Frances H. Arnold);“噬菌体显示肽和抗体” (George P. Smith 和Sir Gregory P. Winter) "for the directed evolution of enzymes" (Frances H. Arnold)"for the phage display of peptides and antibodies" (George P. Smith 和Sir Gregory P. Winter) 03 2015年诺贝尔化学奖得主:瑞典医学家Tomas Lindahl、美国生物化学家Paul Modrich、土耳其生物学家Aziz Sancar主要成就:“DNA修复的机械研究”"for mechanistic studies of DNA repair" 04 2012年诺贝尔化学奖得主:美国化学家Robert J. Lefkowitz、美国结构生物学家Brian K. Kobilka主要成就:“G蛋白偶联受体的研究”"for studies of G-protein-coupled receptors" 05 2009年诺贝尔化学奖得主:英国结构生物学家Venkatraman Ramakrishnan、美国生物化学家Thomas A. Steitz、以色列科学家Ada E. Yonath主要成就:“对核糖体的结构和功能的研究”"for studies of the structure and function of the ribosome" 06 2008年诺贝尔化学奖得主:日本化学家Osamu Shimomura、美国生物学家Martin Chalfie、美国生物化学家Roger Y. Tsien主要成就:“绿色荧光蛋白GFP的发现和开发”"for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP" 07 2006年诺贝尔化学奖得主:美国生物化学家Roger D. Kornberg主要成就:“对真核转录分子基础的研究”"for his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription" 08 2004年诺贝尔化学奖得主:以色列生物化学家Aaron Ciechanover、以色列化学家Avram Hershko、美国生物学家Irwin Rose主要成就:“发现了泛素介导的蛋白质降解”"for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation" 09 2003年诺贝尔化学奖得主:美国科学家Peter Agre、美国生物化学家Roderick MacKinnon主要成就:“关于细胞膜中通道的发现”;“发现水通道”(Peter Agre);“用于离子通道的结构和机械研究”(Roderick MacKinnon)"for discoveries concerning channels in cell membranes""for the discovery of water channels"(Peter Agre)"for structural and mechanistic studies of ion channels"(Roderick MacKinnon) 10 1997年诺贝尔化学奖得主:美国生物化学家Paul D. Boyer 、英国化学家John E. Walker、丹麦化学家Jens C. Skou主要成就:“阐明了三磷酸腺苷(ATP)合成的酶机制”;(Paul D. Boyer 和John E. Walker)“首次发现离子转运酶Na+,K+-ATP酶” (Jens C. Skou)"for their elucidation of the enzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate (ATP)"(Paul D. Boyer 和John E. Walker)"for the first discovery of an ion-transporting enzyme, Na+, K+ -ATPase"(Jens C. Skou)参考资料:https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。推荐·直播/活动09月27日 14:00-17:30 上海创新技术助力肿瘤精准诊疗高峰论坛11月01-02日 09:00-17:30 重庆首届西南单细胞组学技术应用论坛11月25-27日 09:00-17:30 上海第四届上海国际癌症大会
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欧联网4月6日电,据欧联通讯社报道,美国加州大学伯克利分校化学及生物学教授、诺贝尔化学奖得主、基因编辑技术“Crispr”先驱珍妮弗·道德纳(Jennifer Doudna)与共同获诺贝尔奖的法国微生物学家、遗传学家和生物化学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷 (Emmanuelle Charpentier)发表具有里程碑意义的论文已十年,研究人员现在则正朝下一个更高目标进展。
美国加州大学伯克利分校化学及生物学教授道德纳(Jennifer Doudna)。
据彭博社报道,对一些人来说,Crispr的未来发展缓慢,令人失望。但是,世界各地的科学家正在利用这项技术开发潜在的治疗衰弱性遗传疾病的方法,创造诊断测试,生产更好的作物和应对气候变化。道德纳说,当一位中国科学家透露他改变了双胞胎女孩的基因组时,她感到震惊,编辑婴儿的基因这一有争议的做法可能会在我们的有生之年实现。 彭博新闻采访了道德纳,她是加州大学伯克利分校的生物化学家,也是创新基因组学研究所的创始人,她谈到了Crispr已经取得的进展以及它仍然可以前进的方向。 彭博:几年前,每个人都在谈论使用Crispr编辑婴儿的基因组,因为一位科学家说他已经做到了。那段经历有什么影响,你有没有看到任何新的发展? 道德纳说,周围引起了一阵极大的关注Crispr婴儿当这项工作在2018年底首次公布时。我们刚刚举行了一次虚拟的国际峰会,我注意到参加的人并不多。我不知道这是不是因为人们更喜欢Crispr婴儿,我不认为这是真的,但它可能会说,人们不太担心这是某种迫在眉睫的威胁。 彭博:你看到人们的立场有什么变化吗? 道德纳说,根据我在这次国际峰会上看到的情况,至少在实验性地使用Crispr方面,人们越来越感到舒适,不是为了创造Crispr编辑的婴儿,而是为了理解人类的发展,这意味着在早期胚胎和生殖细胞中进行实验。 道德纳表示,在早期,有人会说,等等,我们不能这么做,这是绝对不允许的。越来越多的时候,这甚至不会出现。有一种假设,是的,这将会完成。这更象是一个我们如何去做的问题。我们如何控制它?我们如何监管它?谁决定谁做这件事?我们如何支付它?诸如此类的事情。 彭博:在我们有生之年,我们会看到Crispr编辑的婴儿吗? 道德纳说,未来25年,完全有可能。当我想到25年前以及已经取得的巨大进步时,这是非同寻常的。我不认为事情会从现在开始放缓,那么这可能是一个非常真实的可能性。 道德纳强调,她不主张人类生殖细胞编辑,只是说鉴于研究和技术发展的方向,这很可能在未来25年内发生。 彭博:在过去的十年里,Crispr走了多远?期望值是否过高? 道德纳说,一项新技术通常需要几十年时间才能真正开始影响整个研究领域或实际应用。不到十年Crispr就已经出现了,这真是不可思议。还有更多工作要做吗?当然了。总是有更多的。 彭博:Crispr可能在哪里不起作用? 道德纳表示,更多的是难度。我认为没有人发现一种细胞类型或一个系统不起作用。将它用于靶向癌症会有很大的兴趣,但你必须能够非常准确地靶向肿瘤细胞。这是一个巨大的挑战。编辑心肌或肺可能有很多好处。关于如何将Crispr输送到这些组织类型的工作做得很少。 彭博:做脆饼干吧专利考虑到所有正在开发的新系统,这还重要吗? 道德纳说,对于一个好的专利律师来说,这当然是个问题。 彭博:你对此有什么想法吗? 道德纳说,有趣的是,专利纠纷仍在幕后进行,但这显然没有减缓这一进程。不断有公司成立,许多投资者向这个领域投入资金,许多许多学术研究正在进行。我甚至跟不上每天出版的所有学术出版物。对于人们来说,理解关于专利纠纷有很多噪音是很重要的,但最终我不认为它会阻碍进步。 彭博:在未来的5到10年里,人们应该期待从Crispr看到什么? 道德纳表示,我们将看到Crispr编辑的植物和作物,Crispr被用于诊断和预防医学。我想象未来你有自己的DNA序列,你识别出使你易患阿尔茨海默氏病的APOE4等位基因,你可以使用Crispr策略来切换开关,让你回到对阿尔茨海默氏病更有保护作用的等位基因。这不会在明年发生,但在接下来的25年里会发生吗?是啊,有可能。(黄靖)
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就在刚刚,被长期戏称为“理综奖”的诺贝尔化学奖,揭晓!
2021年诺贝尔化学奖获得者为两人,分别是德国化学家本杰明·利斯特(Benjamin List)和美国化学家大卫·迈克米伦(David W.C. MacMillan)。
获奖理由为:他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”!
诺贝尔奖官方认为,Benjamin List和David MacMillan开发了一种新的、巧妙的分子构建工具:有机催化。它的用途包括了研究新药、使化学更环保,并使生产不对称分子变得更加容易。
可以说,长期以来被认为是“理综奖”,而被物理学家、生物学家甚至是数学家摘得桂冠的诺贝尔化学奖,终于颁发给了真正的化学家!
那么,获此殊荣的这两位化学家,是何许人也?
诺贝尔化学奖终于“花落”两位化学家
本杰明·利斯特(Benjamin List),德国籍化学家,1968年出生于德国法兰克福。
利斯特曾在柏林自由大学攻读化学,1993年毕业。1997年在法兰克福大学取得博士学位,论文是关于维生素B12的基础结构。之后曾在美国拉霍亚做博士后工作,研究接触反应抗体。
而在这期间,他开始从事有机催化的研究。利斯特于1999年至2003年担任为斯克里普斯研究所分子生物学系助理教授。2003年,他回到德国,任职于德国马普煤炭研究所,并于2005年7月担任该研究所所长至今。而在马普煤炭研究所,他的工作重点仍然是有机催化。
大卫·麦克米兰,1968年生于英国贝尔斯希尔,1996年获美国加州大学欧文分校博士学位,现为美国普林斯顿大学教授。
麦克米兰在获得博士学位后,前往哈佛大学做博士后研究,主要从事选择性催化的研究,特别是Sn(II)衍生双恶唑啉络合物的设计和开发。
1998年7月,麦克米伦在加州大学伯克利分校开始了其独立研究生涯,在化学系任职。他于2000年6月加入加州理工学院化学系,他的团队的研究兴趣集中在对映选择性催化的新方法上。并于2006年9月转至普林斯顿大学任职。
不过令人捧腹的是,在之前的一次访谈中,大卫·迈克米伦透露他曾经希望做一个物理学家,但由于求学所在地的物理教室实在太冷,而化学教室更暖和,所以就换了学位。。。
诺贝尔化学奖,“理综传统”终被打破!
长期被坊间戏称为“理综奖”的诺贝尔化学奖,在今年的颁奖选择中,出人意料的并未延续这一"传统",引起不少化学界同行的欢呼。
那么在此之前,为何称其为“理综奖”?
据统计,截至2021年,包含最新获奖的本杰明·利斯特(Benjamin List)和大卫·迈克米伦(David W.C. MacMillan) 在内,历史上已经有187人获得诺贝尔化学奖,其中不乏居里夫人等耳熟能详的“化学大家” 。
但从数量上来看,能拿到诺贝尔化学奖的“非化学界”的精英们,已经在人数上超过了化学家们。并分散在物理、生物物理、生物和生物化学等领域。
镁客网观察到,实际上,化学奖变“理综奖”的背后,是学界“边界模糊”的结果。
随着传统化学的发展之路逐渐走到瓶颈,化学这一独立学科的边界正在日益模糊。而与生物、物理等学科融合加深的今天,量子化学、物理化学和生物化学却不断结出累累硕果。交叉学科的大趋势,让诺贝尔化学奖的领域也在不断拓宽。这可能是百年前设立此奖项的化学家诺贝尔,未曾想到的局面。
不过,今年诺贝尔化学奖的“回归”,至少说明了一点:真正的化学家,仍然不可替代。
作者/来源:镁客网
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图片来源:诺贝尔官网
不少人都知道,诺贝尔奖的创立者瑞典人阿尔弗雷德·诺贝尔是一名化学家,曾发明硝化甘油炸药。按照他的遗嘱,诺贝尔化学奖旨在颁给化学方面有重要发现和取得重大成果的人。
但如今的诺贝尔化学奖被不少科学家调侃为“诺贝尔理科综合奖”,因为物理、生物、生物物理、生物化学甚至农学等领域的研究成果都获得过这一奖项。
继去年诺贝尔化学奖颁发给物理学家之后,今年这个奖又被三位生物学家抢走了。据诺贝尔官网北京时间10月3日下午消息:2018年诺贝尔化学奖揭晓,美国生物化学家弗朗西斯·阿诺德(Frances H.Arnold)、美国科学家乔治·P·史密斯(George P.Smith)、英国生物化学家格雷戈里·保罗·温特(Gregory P.Winter)爵士获奖。
三位生物学家因进化控制获奖
在官方推特上,诺贝尔奖委员会阐述了其颁奖理由:“瑞典皇家科学院决定将2018年诺贝尔奖奖励给弗朗西斯·阿诺德,另一半奖励给乔治·P·史密斯和格雷戈里·保罗·温特爵士。
今年的化学奖获得者已经控制了演化,并使用相同的原理——“遗传变化和选择”来开发能够解决人类化学问题的蛋白质。
2018年诺贝尔奖得主所开发的方法现在正在国际上推广,以促成更环保的化学工业,生产新的材料,制造可持续生物燃料,并减轻疾病和拯救生命。
获得2018年诺贝尔奖的弗朗西斯·阿诺德首次进行了酶的定向演化,这些酶是催化化学反应的蛋白质。通过定向演化产生的酶用于制造从生物燃料到药物的所有物质。
获得2018年诺贝尔奖获奖者乔治·史密斯开发了一种称为“噬菌体展示”的方法,其中噬菌体(一种感染细菌的病毒)可用于新蛋白质的演化。
获得诺贝尔化学奖的格雷戈里·温特爵士使用噬菌体展示技术来生产新的药物。如今,噬菌体展示技术已经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抗体。”
2018年诺贝尔化学奖揭晓三位美英科学家获奖(图片来源:视觉中国)
以下是获奖人资料:
弗朗西丝阿诺德
出生于1956年7月25日,她是美国一位科学家和工程师。她开创了定向进化方法,用于制作有用的生物系统,包括:酶、代谢途径、遗传调节回路和有机体。1979年,她在普林斯顿大学获得了机械和航空航天工程学士学位,并获得了加州大学伯克利分校化学工程博士学位。在1986年来到加州理工学院之前,她取得了生物物理化学博士后学位。
阿诺德在加州理工学院的研究领域是绿色化学和替代能源,其中包括:开发高活性酶(纤维素分解和生物合成酶)和微生物,将可再生生物质转化为燃料和化学物质。2016年,她成为获得“千禧技术奖”的首位女性。
乔治·史密斯
出生于1941年,他是美国一位化学家,在密苏里大学哥伦比亚分校担任教授。
他的主要贡献是研制一种叫做噬菌体展示的实验室技术,使用噬菌体(感染细菌和病毒)与蛋白质连接在一起,研究蛋白质-蛋白质、蛋白质-肽、蛋白质-DNA交互作用,从而提供编码它们的基因信息。在这项技术中,一种编码蛋白质的基因被插入到带外壳蛋白的噬菌体中,导致噬菌体“展示”其外部的蛋白质,同时“展示”包含蛋白质内部的基因,从而证实基因型和表现型之间的联系。这些展示的噬菌体可以与其它蛋白质、多肽或者DNA序列进行筛选,从而检测展示的蛋白质和其它分子之间的相互作用。通过这种方式,大量蛋白质数据库可以在一个叫做“体外选择”的过程中进行筛选和放大,这类似于自然选择过程。
格雷戈里·温特爵士
出生于1951年4月14日,是英国一位生物化学家,他是治疗单克隆抗体的先驱者。他研制一种噬菌体展示技术,可用于抗体治疗。2012年10月2日,他被任命为英国剑桥大学三一学院院长,曾担任剑桥大学分子生物学实验室、医学研究委员会的副主任。同时,也是剑桥大学蛋白质和核酸化学领域领军人物。
温特研制的噬菌体展示技术应用于抗体定向进化,其目的是制造新药物,实现抗体治疗。基于这项技术制造的第一种药物是“阿达木单抗”,用于治疗类风湿性关节炎,牛皮癣以及炎症性肠道疾病。
1998年诺贝尔化学奖颁给数学家
每经小编(微信号:nbdnews)统计后发现,自1901年至2018年,诺贝尔化学奖共颁发了110次,获奖者达180位。值得一提的是,以遗产设立该奖项,发明了硝化甘油炸药的诺贝尔本人就是瑞典著名化学家。
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。
维基百科列出的1900年以来诺贝尔化学奖的名单,其中有13次颁给了物理学家。
频频来抢化学风头的还有生物学。自1990年以来,有16次诺贝尔化学奖颁给了生物学方面的成就。
唯一获得过两次诺贝尔化学奖的便是英国生物化学家桑格尔(Frederick Sanger)。他在1958年凭借开创蛋白质测序领域,测定胰岛素氨基酸序列而首次获奖,之后在1980年因发明测定DNA序列的方法梅开二度。
更让不少化学家尴尬的是,诺贝尔化学奖的获奖者中居然还有数学家:
1998年的诺贝尔化学奖颁给了美国物理学家瓦尔特·科恩(Walter Kohn)和英国数学家约翰·波普(John Pople),并向人们展示了数学、物理和化学学科的交叉和融合取得的重大成果。
瓦尔特·科恩和约翰·波普以物理和数学工具,发展了量子化学理论和计算方法,在化学领域取得了骄人成就。通过以科恩和波普为代表的量子化学工作者的不断努力,今天,量子化学无疑成为化学工作者最有用的工具之一。磁共振成像技术(MRI)的发明实质上是物理学与医学的结合,也是交叉学科能产生丰富成果的有力证明。这种能精确观察人体内部器官而又不造成伤害的影像技术,对于医疗诊断、治疗及其检查至关重要。
根据诺贝尔奖官网统计,诺贝尔化学奖得主的平均获奖年龄为58岁。到目前为止,最年轻的化学奖得主是时年35岁的法国科学家约里奥-居里。他和妻子,即居里夫人的女儿因为发现人工放射性而共同获得1935年的诺贝尔化学奖。此外,居里夫人也曾因为发现钋和镭获得过1911年的诺贝尔化学奖。
迄今为止,共有三位诺贝尔化学奖得主拿过不止一次诺贝尔奖。除了两次斩获化学奖的桑格尔、获得物理学奖和化学奖的居里夫人以外,美国化学家鲍林(Linus Pauling)则将1954年的化学奖和1962年的和平奖收入囊中。前者的获奖成果是化学键研究,而后者则是为了表彰鲍林在1950年代积极反对把科研成果用于战争,特别是反对核战争。
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昨天几个朋友在一起玩,大家都提及了我们原来单位的很多老人得了癌症或者老年痴呆症,导致他们的一大家子的生活都受到了很大的影响,大家都希望我们自己以后老了不要得这两种病拖累自己的家人。也希望以后有特效药可以治愈这两种疾病。而10月7日揭晓的2020年诺贝尔化学奖好像给我们治愈这两类疾病带来了希望。
据诺贝尔奖官方网站消息,2020年诺贝尔化学奖于北京时间10月7日17时45分许正式揭晓,法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷(Emmanuelle Charpentier)和美国科学家珍妮弗·安妮·道德纳(Jennifer A. Doudna)获得这一奖项,以表彰她们“开发出一种基因组编辑方法”。
这两位女性科学家都是上个世纪六十年代出生的,都是生物学家,其中埃马纽埃尔·卡彭蒂耶 (Emmanuelle Charpentier)1968年12月11日生于法国的奥尔日河畔于维西,法国微生物学家,遗传学家和生物化学家。詹妮弗·杜德纳 (Jennifer Doudna)美国生物学家,加州大学伯克利分校的化学和分子生物学与细胞生物学教授。两位获奖者将分享1000万瑞典克朗奖金(约合760万人民币).
大家没有看错,这次2020年诺贝尔化学奖的得主竟然是两位女性生物学家。这种情况说明了什么?应该是充分说明了以后的生物化学领域将会取得更大的突破和创新,从而为我们人类治愈各种疾病,尤其是治愈人类最大的不治之症癌症做出贡献来。如通过2020年诺贝尔化学奖得主的“基因组编辑方法”来治疗癌症或者老年人最易得的阿尔茨海默症。
实际上最近几年已经有几年的诺贝尔化学奖是由生物化学家所获得的。如2018年的诺贝尔化学奖就授予了美国科学家弗朗西丝·阿诺德和乔治·史密斯以及英国科学家格雷戈里·温特,以表彰他们在酶的定向演化以及用于多肽和抗体的噬菌体展示技术方面取得的成果。
2017年的诺贝尔化学奖被授予了瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克以及英国科学家理查德·亨德森,以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。
2015年的诺贝尔化学奖被授予瑞典科学家托马斯·林达尔、美国科学家保罗·莫德里克和拥有美国、土耳其国籍的科学家阿齐兹·桑贾尔,以表彰他们在基因修复机理研究方面所作的贡献。
如果以后我们的生物化学家们能够对生命有着更好的研究和创新成果的话,那么我们的生命必将更加精彩,不会因为疾病的折磨而影响我们的生活质量。希望以后有更多的对我们生命有着广泛用途的创新技术,而研发出这些创新技术的科学家能够获得诺贝尔奖。
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