當(dāng)?shù)貢r間10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)獎授予美國化學(xué)家卡羅琳·露絲·貝爾托西、卡爾·巴里·夏普利斯以及丹麥化學(xué)家莫頓·梅爾達(dá)爾，以表彰他們在“點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”方面所做出的貢獻。三位獲獎?wù)邔⒎窒?000萬瑞典克朗（約合642萬人民幣）的獎金。
夏普利斯和梅爾達(dá)爾創(chuàng)造了“點擊化學(xué)”這一術(shù)語，為該領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。貝爾托西則將點擊化學(xué)帶入了一個新的維度，她命名了“生物正交化學(xué)”，開始使用點擊化學(xué)來繪制細(xì)胞。如今，生物正交反應(yīng)正在幫助更有針對性的癌癥治療，以及其他許多應(yīng)用。
據(jù)報道，這是81歲的夏普利斯第二次獲得諾貝爾化學(xué)獎，他也成為史上第五位兩度獲得諾獎的科學(xué)家。2001年，他“因在手性催化氧化反應(yīng)領(lǐng)域的工作”獲得了諾貝爾獎。
卡爾·巴里·夏普利斯
從小夢想成為船長的醫(yī)學(xué)生
被有機化學(xué)“拐跑了”
夏普利斯1941年4月28日出生于美國賓夕法尼亞州費城，1968年獲得美國斯坦福大學(xué)博士學(xué)位，隨后在斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)從事博士后研究，現(xiàn)為美國斯克利普斯研究所（The Scripps Research Institute）教授。1984年當(dāng)選為美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，1985年當(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士。
不同于一些從小立志于科學(xué)研究的“大佬”，小時候的夏普利斯并沒有料到自己會在化學(xué)界“發(fā)光發(fā)熱”，甚至在大學(xué)的最后一個學(xué)期，他還是一名醫(yī)學(xué)預(yù)科專業(yè)的學(xué)生。而在學(xué)業(yè)之外，對大海的熱愛驅(qū)使著他從小就夢想著成為一艘漁船的船長。
2001年12月8日，在獲得諾貝爾化學(xué)獎后巴里·夏普利斯曾在斯德哥爾摩大學(xué)瑞拉大講堂的演講上分享了小時候的夢想。他告訴臺下的聽眾，自己小時候最大的理想就是擁有屬于自己的漁船，可以出海釣上一條罕見的腔棘魚。
童年時的每個夏天，夏普利斯幾乎都是和家人在馬納斯寬河與新澤西海岸的交匯處度過，“在那里，我了解了生活，了解了我所好奇的一切。”長大后，他開始和叔叔丁克一起出海捕魚。他后來表示，在念書的大部分時間里，自己都做著“釣魚的白日夢”�！拔以趯W(xué)校（中學(xué)）沒學(xué)到多少東西，除了我需要做些什么才能拿到A，”他回憶道。
1959年秋天，夏普利斯作為一名醫(yī)學(xué)預(yù)科生，進入了達(dá)特茅斯學(xué)院就讀，很快就被有機化學(xué)深深吸引住了。大一的時候，他在一次滑雪事故中摔斷了腿，整個學(xué)期都拄著拐杖蹣跚地去圖書館學(xué)習(xí)有機化學(xué)�！拔也粌H喜歡它，還能記住一切�！彼f，“我不認(rèn)為他們會問出一個我回答不了的問題�！�
2001年，夏普利斯“因手性催化氧化反應(yīng)領(lǐng)域的工作”獲得了諾貝爾化學(xué)獎
夏普利斯當(dāng)時的化學(xué)教授湯姆·斯賓塞表示，“在135名本科生中，他是最優(yōu)秀的”。斯賓塞回憶道，在那個時代，化學(xué)試劑庫基本上對所有學(xué)生開放，對夏普利斯而言，化學(xué)品是無法抗拒的誘惑。
“像我這樣的人，一旦進入實驗室，我們就會真正墜入愛河，”夏普利則回憶道。“我記住了試劑庫里所有化學(xué)藥品的氣味�！钡M管如此，在本科就讀期間，夏普利斯從未將暑假時光耗在達(dá)特茅斯的實驗室里�！拔腋矚g釣魚，”他坦言道。
在看到夏普利斯在化學(xué)方面的天賦，斯賓塞開始鼓勵他攻讀化學(xué)領(lǐng)域的研究生學(xué)位�！坝幸惶焖赣H打電話給我說，‘你對這孩子做了什么？’”斯賓塞回憶道。在這位父親眼中，夏普利斯會在畢業(yè)后繼承自己外科醫(yī)生的事業(yè)。
本科畢業(yè)后，夏普利斯進入了斯坦福大學(xué)攻讀研究生，隨后又在該校攻讀有機金屬化學(xué)的博士后。但對他而言，在斯坦福期間對人生最有影響力的一件事，是在一次海灘派對上遇到了妻子簡·杜依舍。在一次采訪中，夏普利斯將自己的成就歸功于妻子。他透露，很多以巴里·夏普利斯署名的文章，比如他的諾貝爾獎自傳，以及描述他在一次爆炸中失去一只眼睛的故事，實際上都是簡·夏普利斯寫的。甚至“點擊化學(xué)”的“點擊（click）”一詞，也是簡和他一起構(gòu)想敲定的。
“古怪”、“非常規(guī)”
“失去一只眼睛”也不能阻擋其化學(xué)事業(yè)
這位“泰斗”在化學(xué)界廣為人知的一個故事，是在1970年一場事故中“失去了”一只眼睛。1970年，夏普利斯開始在麻省理工學(xué)院擔(dān)任助理教授后不久，便在一次實驗中發(fā)生了不幸。
一天深夜，當(dāng)他準(zhǔn)備離開實驗室回家時，正好停下來檢查一個研究生的工作情況。當(dāng)他把用火焰密封的核磁共振管舉到燈光下時，裝有液氧的試管瞬間爆炸。由于來不及躲開，夏普利斯的眼角膜被玻璃割傷，眼球也被部分刺破。
接下來的兩周，蒙著雙眼的夏普利斯只能在醫(yī)院里度過，“疼痛是可怕的，但我的恐懼更大，”他回憶道。如果不幸得了交感性眼炎，他的雙眼很可能將同時受到創(chuàng)傷。盡管夏普萊斯受傷的眼睛視力再也沒能恢復(fù)，但能完整保留另外一只眼睛的視力已經(jīng)讓他喜出望外了。
夏普利斯和妻子簡
后來，夏普利斯將這段經(jīng)歷寫成一篇文章與大家分享。他表示，這起事故的教訓(xùn)很明顯：“在實驗室里，永遠(yuǎn)都沒有借口不認(rèn)真佩戴好安全防護鏡�！�
不過，失去一只眼睛，并不能阻擋夏普利斯對化學(xué)的熱愛。在他的朋友、學(xué)生和同事眼中，“古怪”、“非常規(guī)”、“與眾不同”這樣的形容詞不足以形容這位化學(xué)狂人，他們最終得出的描述是他“像一個分子一樣思考”。這句短語似乎源于夏普利斯本人，在他教授本科生有機化學(xué)的時候，他曾建議學(xué)生們這么做。
夏普利斯曾在采訪中承認(rèn)，“他的思路不一定是線性的”�！拔彝ǔ２换卮饐栴}，”他說道，“我不會用完整的句子說話，而且我在寫作上花了很多時間�！�
兩度獲得諾獎的化學(xué)“泰斗”
為推動中國化學(xué)界和國際合作做出重要貢獻
在夏普利斯的科學(xué)貢獻中，最廣為人知的是以其名字命名的三個化學(xué)反應(yīng)：即催化不對稱環(huán)氧化反應(yīng)、二羥基化反應(yīng)和氨羥化反應(yīng)。
2001年，憑借在手性催化氧化反應(yīng)方面的卓越貢獻，夏普利斯和美國科學(xué)家威廉·諾爾斯、日本科學(xué)家野依良治一起獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎。諾爾斯與野依良分享諾貝爾化學(xué)獎一半的獎金，夏普利斯獲得另一半。同年，夏普利斯還獲得了富蘭克林獎?wù)潞臀譅柗蚧瘜W(xué)獎。
而這次令他再度斬獲諾貝爾獎的“點擊化學(xué)”，則是夏普利斯于1998年初步提出并在其后逐步完善的一個合成概念，其核心理念是：合成化學(xué)要以分子功能為導(dǎo)向，通過小單元的簡便拼接，快速可靠地完成各種各樣分子的化學(xué)合成。
基于點擊化學(xué)的概念，夏普利斯的團隊分別在2002年、2014年發(fā)現(xiàn)了兩個最具代表性的反應(yīng)：一價銅催化的疊氮化物-端炔烴環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）和六價硫氟交換反應(yīng)（SuFEx）。點擊化學(xué)也很快成為了藥物開發(fā)、分子生物學(xué)等諸多領(lǐng)域中最為有用和引人注目的合成理念之一，極大地促進了材料化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、藥物化學(xué)、超分子化學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。
當(dāng)?shù)貢r間10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)獎授予美國化學(xué)家卡羅琳·露絲·貝爾托西、卡爾·巴里·夏普利斯以及丹麥化學(xué)家莫頓·梅爾達(dá)爾，以表彰他們在“點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”方面所做出的貢獻
由于夏普利斯在不對稱催化、特別是點擊化學(xué)方面的突出貢獻，2019年度美國化學(xué)會授予普里斯特利獎?wù)拢摢務(wù)率敲绹瘜W(xué)學(xué)會所授予的最高榮譽。在獲得普利斯特利后，夏普利斯表示：“我只是一個化學(xué)家，我的一生都在努力讓化學(xué)家能做得更好�！�
根據(jù)中科院官網(wǎng)信息，除了任美國斯克利普斯研究所教授外，夏普利斯還是中科院上海有機化學(xué)研究所特聘教授。三十多年來，夏普利斯與中國科學(xué)家保持著密切的交流，與中國高校和科研院所保持著深入的合作，一直關(guān)注和支持中國化學(xué)事業(yè)的發(fā)展，與幾代中國有機化學(xué)家建立了深厚的友誼。
自2016年以來，夏普利斯教授與中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所簽署了特聘教授協(xié)議，并建立了獨立的“點擊化學(xué)”實驗室，開展獨具特色的有機氟點擊化學(xué)研究。短短三年時間，其團隊已在疊氮分子快速合成方面取得了突破性的進展。鑒于夏普利斯為推動中國化學(xué)界和國際的合作所做出的重要貢獻，2017年被授予 “中國化學(xué)會榮譽會士”稱號。
紅星新聞記者 徐緩
編輯 肖子琦 責(zé)任編輯 魏孔明
延伸閱讀
今年的諾貝爾化學(xué)獎牛在哪？專家：為癌癥和新冠藥物研發(fā)開辟道路
2022年諾貝爾化學(xué)獎獲得者名單出爐后，極目新聞記者聯(lián)系到武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院教授李振，請他為大家解讀今年的諾貝爾化學(xué)獎為何頒給“點擊化學(xué)”，這一領(lǐng)域?qū)Υ蟊娚钣泻斡绊懞拓暙I。
極目新聞：什么叫“點擊化學(xué)”？
李振教授：正常情況下，兩個不同種類的分子，不好發(fā)生反應(yīng)，不好連接在一起。但隨著點擊化學(xué)概念的提出，一種中介物質(zhì)堪稱化學(xué)反應(yīng)界的金牌媒婆，能夠讓兩個“趣味不相投”的分子非常容易結(jié)合在一起，而且這個中介物質(zhì)不會被結(jié)合在新的分子當(dāng)中，不當(dāng)“電燈泡”摻和兩口子的小日子。最關(guān)鍵的是，這個結(jié)合反應(yīng)迅速，條件溫和，適用于多種環(huán)境。
諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)研究（圖片來源：諾貝爾獎官網(wǎng)））
極目新聞：今年獲獎的“點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”領(lǐng)域?qū)Υ蟊娚钣惺裁从绊懞拓暙I？
李振教授：點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)的研究實際上早就被應(yīng)用到了我們的日常生活中，包括在光電功能分子材料的構(gòu)筑、新藥的研發(fā)等等，因其簡單、高效的特性大大降低了成本、提高了研發(fā)速度。
該領(lǐng)域的獲獎能夠進一步加強人們對其的了解和認(rèn)識，有助于促進其繼續(xù)發(fā)展。
極目新聞：2022年諾貝爾化學(xué)獎由三位科學(xué)家共享，他們在領(lǐng)域內(nèi)各自有什么貢獻？
李振教授：點擊化學(xué)是化學(xué)家夏普利斯在2001年引入的一個合成概念。實際上，在2001年的時候，夏普利斯就因手性催化反應(yīng)的研究榮獲過一次諾貝爾化學(xué)獎。20世紀(jì)，在歐洲發(fā)生過妊娠婦女服用沒有經(jīng)過拆分的消旋體藥物作為鎮(zhèn)痛藥或止咳藥，而導(dǎo)致大量胚胎畸形的反應(yīng)停慘劇，使人們認(rèn)識到將消旋體藥物拆分的重要性。夏普利斯針對這個案例，進行深入研究，使用一種對映體試劑或催化劑，把分子中沒有作用的一部分剔除，只利用有效用的一部分，就像分開人的左右手一樣，分開左旋和右旋體，再把有效的對映體作為新的藥物，開創(chuàng)了催化不對稱氧化反應(yīng)地研究，極大地促進了用藥的安全性。
2002年夏普利斯和梅爾達(dá)爾課題組各自獨立報道了Cu(I)催化下改進的Huisgen反應(yīng)，改進后的反應(yīng)可以在更溫和條件下得到1,4-加成的單一產(chǎn)物，機理上也不再屬于真正的協(xié)同周環(huán)過程，因此更常被稱作Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition (CuAAC)，成為“點擊反應(yīng)”的經(jīng)典代表。
羅琳·貝爾托西則是開拓生物正交化學(xué)這一領(lǐng)域，使研究者得以在不干擾生物系統(tǒng)的情況下觀察生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而一窺與包括癌癥在內(nèi)的多種疾病相關(guān)的細(xì)胞過程。她的開創(chuàng)性工作為與癌癥、炎癥、細(xì)菌感染、肺結(jié)核以及COVID-19相關(guān)的基礎(chǔ)藥物發(fā)現(xiàn)和靶向治療開辟了道路。
極目新聞：作為化學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者，您為什么關(guān)注諾貝爾化學(xué)獎？
李振教授：諾貝爾化學(xué)獎作為化學(xué)領(lǐng)域的最高獎項，一直是備受人們的關(guān)注。每一屆的諾貝爾化學(xué)獎都代表了化學(xué)領(lǐng)域的一座豐碑，而在這座豐碑上書寫的不僅是獲獎?wù)叩墓资论E，還有他們的科學(xué)理念。
縱觀歷年諾貝爾化學(xué)獎，我們不難發(fā)現(xiàn)這些研究大多是從社會的實際需求出發(fā)，包括前面提到的夏普利斯針對手性雜質(zhì)在藥物中的潛在危害性開創(chuàng)不對稱催化，并最終成功解決了一些實際問題。這其實和我們國家目前提倡的在基礎(chǔ)研究的過程中應(yīng)與實際應(yīng)用相結(jié)合，以基礎(chǔ)研究的底蘊支撐應(yīng)用研究創(chuàng)新，以應(yīng)用研究的活力促進基礎(chǔ)研究深化這一理念不謀而合。通過對諾貝爾獎獲得者的學(xué)習(xí)，不僅能夠有效地促進我們對于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，而且促使我們科研工作者找準(zhǔn)自己的前進方向。
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