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試管里的「進化論」:2018諾貝爾化學獎由3位英美科學家分獲


中國科普網月日,年諾貝爾化學獎結果在瑞典皇家科學院公布。今年這一獎項的一半被授予美國化學家弗朗西斯·阿諾德(F H. A),表彰她對酶的定向演化所作的貢獻;另一半則由美國化學家喬治·史密斯(G P. S)和英國化學家格雷戈里·溫特(G P....

- 2018年10月03日19時51分
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10月3日,2018年諾貝爾化學獎結果在瑞典皇家科學院公布。今年這一獎項的一半被授予美國化學家弗朗西斯·阿諾德(Frances H. Arnold),表彰她對酶的定向演化所作的貢獻;另一半則由美國化學家喬治·史密斯(George P. Smith)和英國化學家格雷戈里·溫特(Gregory P. Winter)分享,以表彰他們對噬菌體展示肽與抗體技術的貢獻。

今年的化學獎得主成功利用基因變化和選擇研究出可以解決人類化學問題的蛋白質。他們開發的方法正得到國際上的應用,例如促進了更環保的化學工業的發展,生產新的材料、製造可持續生物燃料、緩解了人類的病情並拯救生命。

弗朗西絲·阿諾德1956年出生於美國匹茲堡,現為加州理工學院教授。她擁有40多項專利,獲得過德雷珀獎、國家技術創新獎等大獎,也是極少的被選為美國國家科學院、國家工程院和國家醫學院三個學院的院士。

阿諾德首次進行了酶的定向進化,通過定向進化而產生的這些催化化學反應的蛋白質應用領域廣泛,包括生物燃料和藥品。定向進化還可以讓產品製造更環保,包括藥品、生物燃料甚至牛仔褲的製造。這些酶對環境無害,並通常可替代有毒化學物質。

2016年,阿諾德成為芬蘭「千年技術獎」的首位獲獎女科學家,她在頒獎典禮上說:「我希望我的獲獎能彰顯這樣一個事實,即女性不僅可以做到,她們還可以做得更好,她們可以為世界作出貢獻並得到認可。」如今,她也成為了諾貝爾化學獎史上第5位獲獎的女性。

接到喜訊的喬治·史密斯教授

喬治·P·史密斯,1941年出生於美國諾沃克,1970年於哈佛大學獲博士學位,現為密蘇里大學榮休教授。他發明了一種被稱為「噬菌體展示」(phage display)的技術:這種能感染細菌的病毒可以用來進化新的蛋白質。

格雷戈里·溫特爵士1951年出生於萊徹斯特,現為MRC分子生物學研究所所長。他1973年畢業於劍橋大學三一學院,1976年獲得劍橋大學博士學位,是治療性單克隆抗體的先驅。他於1986年發明了「擬人化」和全擬人化的噬菌體展示技術,以及用於治療用途的抗體的相關技術,利用噬菌體展示技術生產了新的藥物。如今,噬菌體展示已產生抗體,可以中和毒素,對抗自身免疫性疾病和治療轉移性癌症。

第一個基於這種方法獲得的抗體adalimumab,於2002年批准用於類風濕性關節炎,牛皮癬和炎症性腸疾病。從那以後,使用噬菌體展示產生的抗體被用來中和毒素,治療自身免疫疾病和轉移性癌症。

自1901年至2018年,諾貝爾化學獎共頒發了110次。值得一提的是,以遺產設立該獎項的諾貝爾本人就是瑞典著名化學家,以發明了硝化甘油炸藥而著名。

由於在過去一個世紀中,物理、生物、生物物理、生物化學等領域的研究成果都曾斬獲化學獎,因此諾貝爾化學獎也被戲稱為「諾貝爾理綜獎」。例如在2017年,來自瑞士、美國和英國的三位生物物理學家憑藉在冷凍電子顯微術領域的貢獻而斬獲諾貝爾化學獎。

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