10月3日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩舉行新聞發(fā)布會(huì)，公布2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。新華社記者 葉平凡 攝

(資料圖片僅供參考)

英美3名科學(xué)家分享諾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金；獲獎(jiǎng)?wù)呃眠z傳變異和選擇，開發(fā)出人類所需蛋白質(zhì)

北京時(shí)間昨日下午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國加州理工學(xué)院的弗朗西斯·阿諾德、美國密蘇里大學(xué)的喬治·史密斯以及英國劍橋MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的格雷戈里·溫特爵士。

阿諾德因首次進(jìn)行了“酶的定向進(jìn)化”占獎(jiǎng)項(xiàng)的一半。史密斯和溫特爵士將分享獎(jiǎng)項(xiàng)的另一半，他們的貢獻(xiàn)是實(shí)現(xiàn)了“肽類和抗體的噬菌體展示”。史密斯開發(fā)了一種稱為“噬菌體展示”的技術(shù)，其中噬菌體可用于進(jìn)化新蛋白質(zhì)。溫特爵士則使用噬菌體來生產(chǎn)新的藥物。

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》，通過定向進(jìn)化產(chǎn)生的酶可用于制造從生物燃料到藥物的所有物質(zhì)。而噬菌體展示產(chǎn)生的抗體能夠中和毒素，抵抗自身免疫疾病并治愈轉(zhuǎn)移性癌癥。

瑞典皇家科學(xué)院稱，這三人利用進(jìn)化的力量，在試管中應(yīng)用達(dá)爾文進(jìn)化原理，以解決世界上一些最嚴(yán)重的問題。簡言之，今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主要貢獻(xiàn)是進(jìn)化控制，以及使用進(jìn)化變化和選擇的相同原理，開發(fā)設(shè)計(jì)解決人類化學(xué)問題的蛋白質(zhì)。

根據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)，三名獲獎(jiǎng)人將獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?、證書，并分享900萬瑞典克朗（約合人民幣696萬元）的獎(jiǎng)金。

采寫

新京報(bào)記者 謝蓮

弗朗西斯·阿諾德

第五位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)女性得主

阿諾德是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)史上第五位女性得主。第一位是“居里夫人”瑪麗·居里，她于1911年獲諾獎(jiǎng)。第二位則是“居里夫人”的大女兒。其后兩位分別是1964年的英國科學(xué)家多蘿西·霍奇金、2009年的以色列科學(xué)家阿達(dá)·約納特。

阿諾德1956年生于美國匹茲堡，目前是美國加州理工學(xué)院化學(xué)工程、生物工程和生物化學(xué)教授。阿諾德致力于進(jìn)化蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方法的研究。

瑞典皇家科學(xué)院表示，阿諾德首次實(shí)現(xiàn)了酶的定向進(jìn)化——一種可以催化化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)。通過定向進(jìn)化產(chǎn)生的酶可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、化學(xué)合成以及替代能源。

據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，2014年阿諾德入選美國發(fā)明家名人堂時(shí)稱，“當(dāng)我開始設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)時(shí)，我不知道它有多難。經(jīng)過一系列失敗的實(shí)驗(yàn)后，我意識(shí)到必須找到一種不同的方法來解決問題”。阿諾德稱，25年前她表示可以制造更穩(wěn)定的酶時(shí)，被認(rèn)為是處在“瘋子邊緣”。

清華大學(xué)化學(xué)系博士后李書潤稱，酶是催化化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)，其高效和專一特性為生命進(jìn)化提供了最大幫助。借助酶的定向進(jìn)化，可以把漫長自然的生命進(jìn)化歷程通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來構(gòu)建、推進(jìn)乃至生命演化。定向演化可以制造出各種藥物、生物燃料等物質(zhì)。

喬治·史密斯

博士后導(dǎo)師曾獲2007年諾獎(jiǎng)

“這是個(gè)典型的笑話吧，一個(gè)瑞典口音的人打電話說你贏得諾貝爾獎(jiǎng)啦！”據(jù)美聯(lián)社報(bào)道，這是喬治·史密斯得知獲獎(jiǎng)時(shí)的第一反應(yīng)。但其后，史密斯表示，“很少有研究突破是新穎的，這些都是建立在以前的研究之上的。我的研究也只是建立在之前的研究之上的”。

喬治·史密斯生于1941年，現(xiàn)年77歲，是密蘇里大學(xué)杰出生物科學(xué)名譽(yù)教授。史密斯1970年獲得哈佛大學(xué)細(xì)菌學(xué)和免疫學(xué)博士學(xué)位，曾是2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主奧利弗·史密斯的博士后。

史密斯最為人所知的便是“噬菌體展示”。噬菌體是一種感染細(xì)菌的病毒，可用于進(jìn)化新蛋白質(zhì)。這種技術(shù)將特定蛋白質(zhì)的基因密碼手動(dòng)插入到噬菌體的外殼蛋白基因中，使蛋白質(zhì)展示在噬菌體外部。史密斯1985年即開發(fā)了該方法。

2007年，史密斯獲美國微生物學(xué)會(huì)頒發(fā)的普羅麥格生物技術(shù)研究獎(jiǎng)。

格雷戈里·溫特

研究創(chuàng)業(yè)兩不誤 曾獲皇家獎(jiǎng)?wù)?/strong>

格雷戈里·溫特爵士，1951年生于英國萊斯特，1973年獲劍橋大學(xué)博士學(xué)位，此后在劍橋分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成了博士后研究。

溫特爵士于1989年創(chuàng)立了劍橋抗體技術(shù)公司，參與抗體工程研究。該公司開發(fā)最成功的抗體藥物之一是HUMIRA，是世界上第一個(gè)全人類抗體。此后，溫特爵士還于2000年創(chuàng)立Domantis，2006年該公司被收購。其后，溫特爵士還成立了另一家公司，專注開發(fā)非常小的蛋白質(zhì)模擬物。

2011年，溫特獲英國皇家學(xué)會(huì)頒發(fā)的皇家獎(jiǎng)?wù)?，表彰其“在蛋白質(zhì)工程和治療性單克隆抗體方面的開創(chuàng)性工作，以及他作為發(fā)明家和企業(yè)家的貢獻(xiàn)”。

溫特爵士使用噬菌體展示技術(shù)進(jìn)行抗體的定向進(jìn)化，以生產(chǎn)新的藥物。據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)，第一種基于這種方法的阿達(dá)木單抗于2002年獲得批準(zhǔn)，用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬和炎癥性腸病等。

如今，噬菌體展示產(chǎn)生了可以中和毒素，抵抗自身免疫疾病和治愈轉(zhuǎn)移性癌癥的抗體。

■ 背景

181人獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)首次頒發(fā)于1901年，至今已頒發(fā)110次（含2018年），獲獎(jiǎng)人數(shù)為181人，其中英國化學(xué)家弗雷德里克·桑格是唯一一個(gè)兩次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人（分別為1958年和1980年）。

在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)史上，最令人矚目的無疑是居里夫人及其大女兒的“母女檔”。

“居里夫人”瑪麗·居里1911年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，是第一位獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的女性，也是第一位兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人（此前于1903年和丈夫皮埃爾·居里同獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）。1935年，其大女兒伊雷娜·居里和丈夫弗雷德里克·居里再獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

此外，在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)名單上，還出現(xiàn)過兩位華人的身影。

1986年，著名化學(xué)家李遠(yuǎn)哲與美國哈佛大學(xué)的達(dá)德利·赫希巴赫、加拿大多倫多大學(xué)的約翰·波拉尼同獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他們應(yīng)用交叉分子束實(shí)驗(yàn)方法在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面的研究成果。

李遠(yuǎn)哲1936年生于臺(tái)灣省新竹市，1974年加入美國國籍，1994年放棄美國國籍回到臺(tái)灣，是第一位獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的中國人。

另一位則是“中國導(dǎo)彈之父”錢學(xué)森的堂侄、美籍華裔化學(xué)家錢永健。錢永健1952年生于美國紐約，2008年與美國生物學(xué)家馬丁·沙爾菲、日本有機(jī)化學(xué)家下村修同獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他們?cè)诰G色熒光蛋白方面的研究。