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诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学，有哪些信息值得关注？******
相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷，今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。
你或身边人正在用的某些药物，很有可能就来自他们的贡献。
2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯（第5位两次获得诺贝尔奖的科学家）。
一、夏普莱斯：两次获得诺贝尔化学奖
2001年，巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖，对药物合成（以及香料等领域）做出了巨大贡献。
今年，他第二次获奖的「点击化学」，同样与药物合成有关。
1998年，已经是手性催化领军人物的夏普莱斯，发现了传统生物药物合成的一个弊端。
过去200年，人们主要在自然界植物、动物，以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分，然后尽可能地人工构建相同分子，以用作药物。
虽然相关药物的工业化，让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂，人工构建的难度也在指数级地上升。
虽然有的化学家，的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子，但要实现工业化几乎不可能。
有机催化是一个复杂的过程，涉及到诸多的步骤。
任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中，必须不断耗费成本去去除这些副产品。
不仅成本高，这还是一个极其费时的过程，甚至最后可能还得不到理想的产物。
为了解决这些问题，夏普莱斯凭借过人智慧，提出了「点击化学（Click chemistry）」的概念[4]。
点击化学的确定也并非一蹴而就的，经过三年的沉淀，到了2001年，获得诺奖的这一年，夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。
点击化学又被称为“链接化学”，实质上是通过链接各种小分子，来合成复杂的大分子。
夏普莱斯之所以有这样的构想，其实也是来自大自然的启发。
大自然就像一个有着神奇能力的化学家，它通过少数的单体小构件，合成丰富多样的复杂化合物。
大自然创造分子的多样性是远远超过人类的，她总是会用一些精巧的催化剂，利用复杂的反应完成合成过程，人类的技术比起来，实在是太粗糙简单了。
大自然的一些催化过程，人类几乎是不可能完成的。
一些药物研发，到了最后却破产了，恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。
夏普莱斯不禁在想，既然大自然创造的难度，人类无法逾越，为什么不还给大自然，我们跳过这个步骤呢？
大自然有的是不需要从头构建C-C键，以及不需要重组起始材料和中间体。
在对大型化合物做加法时，这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的，找到一个办法把它们拼接起来，同样可以构建复杂的化合物。
其实这种方法，就像搭积木或搭乐高一样，先组装好固定的模块（甚至点击化学可能不需要自己组装模块，直接用大自然现成的），然后再想一个方法把模块拼接起来。
诺贝尔平台给三位化学家的配图，可谓是形象生动[5] [6]：
夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发，构想出了碳-杂原子键（C-X-C）为基础的合成方法。
他的最终目标，是开发一套能不断扩展的模块，这些模块具有高选择性，在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。
「点击化学」的工作，建立在严格的实验标准上：
反应必须是模块化，应用范围广泛
具有非常高的产量
仅生成无害的副产品
反应有很强的立体选择性
反应条件简单(理想情况下，应该对氧气和水不敏感)
原料和试剂易于获得
不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水)，且容易移除
可简单分离，或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法，且产物在生理条件下稳定
反应需高热力学驱动力（>84kJ/mol）
符合原子经济
夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子，并在2002年的一篇论文[7]中指出，叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应，化学家可以利用这个反应，轻松地连接不同的分子。
他认为这个反应的潜力是巨大的，可在医药领域发挥巨大作用。
二、梅尔达尔：筛选可用药物
夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐，在他发表这篇论文的这一年，另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。
他就是莫滕·梅尔达尔。
梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前，其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上，走得很深的一位科学家。
为了寻找潜在药物及相关方法，他构建了巨大的分子库，囊括了数十万种不同的化合物。
他日积月累地不断筛选，意图筛选出可用的药物。
在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时，发生了意外，炔与酰基卤化物分子的错误端（叠氮）发生了反应，成了一个环状结构——三唑。
三唑是各类药品、染料，以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发，生产三唑的过程中，总是会产生大量的副产品。而这个意外过程，在铜离子的控制下，竟然没有副产品产生。
2002年，梅尔达尔发表了相关论文。
夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇，并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应（Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition），成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。
三、贝尔托齐西：把点击化学运用在人体内
不过，把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。
虽然诺奖三人平分，但不难发现，卡罗琳·贝尔托西排在首位，在“点击化学”构图中，她也在C位。
诺贝尔化学奖颁奖时，也提到，她把点击化学带到了一个新的维度。
她解决了一个十分关键的问题，把“点击化学”运用到人体之内，这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。
这便是所谓的生物正交反应，即活细胞化学修饰，在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。
卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门，其实最开始也和“点击化学”无关。
20世纪90年代，随着分子生物学的爆发式发展，基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。
然而位于蛋白质和细胞表面，发挥着重要作用的聚糖，在当时却没有工具用来分析。
当时，卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱，但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。
后来，受到一位德国科学家的启发，她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。
由于要在人体中反应且不影响人体，所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感，不与细胞内的任何其他物质发生反应。
经过翻阅大量文献，卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。
巧合是，这个最佳化学手柄，正是一种叠氮化物，点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来，便可以很好地分析聚糖的结构。
虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的，但她依旧不满意，因为叠氮化物的反应速度很不够理想。
就在这时，她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。
她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度，但铜离子对生物体却有很大毒性，她必须想到一个没有铜离子参与，还能加快反应速度的方式。
大量翻阅文献后，贝尔托西惊讶地发现，早在1961年，就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后，与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。
2004年，她正式确立无铜点击化学反应（又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成），由此成为点击化学的重大里程碑事件。
贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱，更是运用到了肿瘤领域。
在肿瘤的表面会形成聚糖，从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应，发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后，会靶向破坏肿瘤聚糖，从而激活人体免疫保护。
目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。
不难发现，虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译，看起来很晦涩难懂，但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接，一个是可以直接在人体内的运用。
「 点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域，或许对人类未来还有更加深远的影响。（宋云江）
参考
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/
Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.
Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.
Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf
Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.
东西问｜陈梅：华侨华人何以成为春节文化海外传承的“自媒体”？******
中新社北京1月28日电 题：华侨华人何以成为春节文化海外传承的“自媒体”？
——专访美国纽约华人社团联席会主席陈梅
中新社记者 罗海兵
写春联、剪窗花、挂灯笼、放烟花……无论离家多久、多远，生活在世界各地的华侨华人都依然保留着中国的传统习俗。反映美国历史的《哈泼斯月报》自1880年起就曾刊载在美华人燃放鞭炮、置办年货、挂彩灯欢度春节的热闹场景。
华侨华人在传续春节传统的同时，也使春节在海外成为中外文化交流的独特载体。已五次举办迎新春民俗文化节活动的美国纽约华人社团联席会主席陈梅近日在接受中新社“东西问”专访时表示，华侨华人天然是在海外传承中国春节文化的“自媒体”，既向海外推广和展示了中国悠久的历史、博大精深的中华文化，也让华裔后代在欢乐中了解、认识和爱上中华文化。
中新社记者：美国纽约华人社团联席会于2023年1月15日举办纽约华侨华人兔年迎新春民俗文化节，都有哪些内容？这一天是中国的南方小年，为什么会选择在这一天举办活动？
陈梅：纽约华侨华人迎新春民俗文化节自2015年开办以来一直深受广大华人华侨和社区内其他各族裔的喜爱，并连续举办了五届。后由于疫情原因停办了两年。今年我们再次举办线下迎新春民俗文化节活动。
今年的活动内容十分丰富多彩，既有写春联、画年画、剪纸等经典内容，也有小朋友们喜爱的捏气球、脸部彩绘、做糖画人，以及帮助小朋友们认识汉字的猜灯谜活动。活动期间还将举办一场精彩的文艺表演，其中包括京剧、太极拳、武术、民族舞，以及美轮美奂的儿童汉服秀、美中音乐家协会著名歌唱家们的专业演唱等。演员的年龄从9岁到85岁不等，以期达到联席会一向主张的“全民庆春节，举家同欢乐”初衷。
今年1月15日是中国(南方)民间俗称的“小年”的日子。在美国的华人常因工作繁忙且不是公假日，故大多数家庭不能聚在一起过小年。我们选择在小年这一天举办迎新春民俗文化节，某种意义上是向身居海外的华侨华人和下一代介绍“小年”这一传统中华习俗的来历及寓意，同时也通过迎新春民俗文化节的形式把大家从百忙中汇聚在一起。
纽约华人华侨2023第六届迎新春民俗文化节。受访者供图中新社记者：举办迎新春民俗文化节的初衷是什么？华人社会参与度如何？他们为什么热衷于参加春节活动？
陈梅：迎新春民俗文化节提供了一个重要的展示中华文化的平台，旨在借各界庆祝中国农历新年之际，以中国的民间艺术、各地的习俗风情、中华美食为主题，向美国和纽约市主流社会、各界人士、广大民众推广展示历史悠久、博大精深的中华民俗文化。这是联席会连年举办迎新春民俗文化节这个品牌活动的目的与动力，我们要让孩子们在欢乐中学习知识、传承中华文化。
活动自2015年开办以来，从第一届只有10个摊位，发展到2020年第五届时有50个摊位，还有一场精彩的免费文艺表演。过去联席会举办的每一届迎新春民俗文化节都是人山人海，参加的人士不仅可以亲自感受中国民俗艺术、品尝中华美食、观看中国传统艺术表演，还可以带走各式各样的免费民间艺术作品作为春节装饰，感受中国“年味”。
海外华侨华人纵然身处异国他乡，但对文化根脉的情怀深植心中，对中国传统节日的感受是共通的。通过参加春节文化活动，既可以营造过年氛围，也可以慰藉思乡之情，还能让华裔后代感受中国传统文化。春节讲究团圆，参加春节文化活动也是海外华侨华人一起热闹过年的场景之一。
人们在纽约华人华侨迎新春民俗文化节上写书法。受访者供图中新社记者：海外华侨华人保留了哪些中国春节传统？又有哪些本土化的创新？
陈梅：追溯历史，华人在海外过春节的传统，是与华人移民的脚步相伴相随的。在美国，十九世纪五六十年代的淘金热及横贯美国铁路修建完工之后，早期华工从美国西部开始东迁来到东岸。历史资料详细记载了1871年2月18日，这些华工及其家人，在美东地区举办第一个中国新年的庆祝活动。
春节常被翻译成Spring Festival，其实在海外更习惯称春节为Chinese New Year，即“中国新年”，也就是我们说的农历新年，一般指正月初一。但华人在海外过春节和在中国国内一样，是一个更大的范畴，包含除夕、初一和正月十五三个重要时间节点。华人完整保留了中国的春节传统，贴春联、挂灯笼、放烟花；除夕夜的年夜饭上一定要有饺子或年糕，正月十五也一定要吃元宵。春节期间走亲访友互相拜年，给孩子压岁钱发红包，华社活动中有舞龙、舞狮表演等等。
当然，春节在海外也有许多因地制宜的创新，比如在美国一些大城市的中国城，会有中国农历新年巡游等不同形式的庆祝活动；在一些欧洲国家则会以中国新年音乐会等形式庆祝；在东南亚一些国家的华人家庭，还会制作融合南洋风味的“年饼”作为新的“年味”……在这些因地制宜的创新过程中，不同文化和文明得以交融互鉴。
美国纽约布莱恩公园举行舞狮活动，众多孩童在活动中与舞狮近距离接触。廖攀 摄中新社记者：在海外举行的包括春节在内的中国传统节日活动中，是否有当地主流社会的参与？参与度如何？
陈梅：其实，在海外不同形式的中国春节庆祝活动，已经逐渐走出唐人街，有越来越多当地主流社会的人士参与。比如非常著名的旧金山农历新年大巡游，就是从早期少数中国劳工在中国城小打小闹庆祝春节的传统，如今演变成多族裔、中美团体亲密合作展示中国传统文化的盛会，成为世界十大著名大巡游之一。再比如美国纽约帝国大厦、英国伦敦眼、澳大利亚悉尼歌剧院等多国地标建筑每年也会为中国春节点亮红色灯光以示祝贺。
在一些国家和地区，中国春节已经被列为全国性或地方性的法定节日。多国政要也会在中国春节期间发表新春贺词。
美国纽约曼哈顿中国城街道张灯结彩。廖攀 摄中新社记者：海外华人赓续传承的中国传统节日文化活动，如何成为中外文化交流的载体？
陈梅：纽约有数十万来自中国的移民、学生和工作人员。每逢佳节倍思亲。像中秋节、春节这种非常具有中国特色的传统节日已逐渐融入当地美国人的生活中。自从纽约州通过了中国大年初一所有在校学生可以留在家中与家人共度春节而不算缺席的法律后，春节更是成了家喻户晓的中国传统节日。各个大学、中学、小学都会举办庆祝中国春节的活动，比如教学生包饺子、写春联、跳中国民族舞蹈，以及举办以中国民族乐器为主的音乐会等。久而久之，这些庆祝活动就自然而然地成为中美文化交流的载体。
随着世界多元文化的发展，这些丰富多彩的中国节日传统，也令当地民众耳目一新，被中国春节的热闹和“年味儿”吸引，继而对中国文化产生兴趣。而透过这些热闹场景，他们更加感受到中国春节文化的精神内核，读懂中华文化蕴涵的家庭观念和世界观，即追求团圆、追求和美。
美国纽约曼哈顿唐人街春节气氛浓，人们在一家上海菜餐厅用餐。廖攀 摄中新社记者：海外华侨华人在自身保留春节传统的同时，在传承、传播春节文化中发挥了什么作用？
陈梅：海外华侨华人自身在海外就是传承中国文化和传播春节文化的“自媒体”。我们通过不断地向我们的下一代以及其他族裔和主流社会介绍、演绎中国传统文化，让人们记住有五千年文明史的中华民族是个期望和平的民族。无论在哪里，中国人世世代代都愿意为中美人民之间的友谊，为世界和平和民族昌盛搭桥铺路。(完)
受访者简介：
陈梅，美国纽约华人社团联席会主席。纽约华人社团联席会(New York Council of Chinese American Associations)成立于2003年，是经纽约州政府登记注册，美国联邦政府认可的非盈利组织，由来自中国大陆、台湾、港澳地区的华人社团联合组成的民间团体。联席会的宗旨是为加强华人社团之间的联系与合作，争取在美华侨华人各界应有的权益，并以联席会为平台推动中美两国人民在文化、教育、经济、贸易等各方面的交流与发展，从而促进华侨华人与其他族裔之间的相互了解与合作，以及中美两国人民之间的友谊。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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