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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.

中国新闻摄影学会八届五次理事会在线上举行******

　　中国新闻摄影网讯2022年12月31日，中国新闻摄影学会八届五次理事会、常务理事会在线上举行。中国新闻摄影学会会长徐祖根向理事会提交书面工作报告，总结学会今年的工作。徐祖根在报告中说，2022年中国新闻摄影学会深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想，贯彻中宣部和中国记协对新闻宣传工作的指示精神，引导新闻摄影工作者增强“四个意识”，坚定“四个信念”，做到“两个维护”，践行“四向四做”，增强“脚力、眼力、脑力、笔力”，努力把中国新闻摄影学会建设成全国摄影记者之家。

　　徐祖根总结了2022年学会的主要工作。一、以党建为统领，全面做好摄影学会各项工作。学会党支部深入学习领会习近平总书记重要讲话精神，从党的百年奋斗重大成就和历史经验中汲取智慧力量，以史为鉴、开创未来，更加坚定自觉践行初心使命，更好传承弘扬伟大建党精神，以更加昂扬的姿态迈进新征程、建功新时代。支部成员积极参加中国记协组织的各项学习教育活动，积极完成中国记协机关党委部署的各项工作并配合行政全面做好摄影学会各项工作。

　　二、圆满完成第32届中国新闻奖新闻摄影作品初评。受中国记协委托，中国新闻摄影学会组织第32届中国新闻奖新闻摄影作品初评工作。6月23日，本届初评会在北京采用远程连线的方式进行。

　　图为第32届中国新闻奖新闻摄影作品评选现场。（张瑜 摄/光明图片）

　　中国记协派员对评选全过程进行指导、监督。根据中国记协制定的评委会产生办法，徐祖根会长主持评选会，10位评委由熟悉新闻摄影业务的新闻界有关领导、编辑记者和新闻院校专家组成。本次初评作品由中国记协规定的有推荐权的单位提供，共有543幅（组）作品参加评选。评委严格按中国记协制定的评选规则，以无记名投票方式，经过第一轮淘汰投票、第二轮入围投票、第三轮补充投票，最终筛选出41幅（组）拟入围作品。随后评委会办公室通知入围作者提供图片原始数据，由中国新闻摄影学会组织专家对所有作品进行技术鉴定。鉴定过程中淘汰了6幅（组）不合格作品，其它35幅（组）推荐作品经公示后提交给中国记协参加定评。

　　三、发起并主办“礼赞新时代 再创新伟业”全国主流媒体新闻摄影展。党的二十大，是我们党进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要时刻召开的一次十分重要的代表大会，是党和国家政治生活中的一件大事。在中国记协的指导下，由我会发起并联合北京国际摄影周组委会，光明网和中国行业报协会等单位共同主办的“礼赞新时代 再创新伟业”全国主流媒体新闻摄影展于11月10日在北京中华世纪坛开幕。展览聚焦党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央举旗定向、谋篇布局，团结带领全党全国各族人民，推动党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革。展览征集工作自今年5月启动以来，历时半年共收到来自全国主流媒体摄影专题版面800多个，收到摄影记者、新闻宣传工作者、纪实摄影师投稿作品两万余幅。最终由组委会精选出280多个摄影专版和300余幅摄影作品参展。这些作品涉及面广，图片质量高，题材新颖、多样，从多层次、多角度展现了非凡十年取得的新变化、新发展、新成就。展览得到了包括中央和省、地、县160多家主流媒体的积极支持。

　　图为观众在参观“礼赞新时代 再创新伟业”全国主流媒体新闻摄影展。（闫汇芳 摄/光明图片）

　　中国记协国内工作部主任殷陆君代表中国记协在开幕式致辞。他表示，中国新闻摄影学会围绕党之大局、国之大者、人之大爱，高站位谋划，高起点规划，高标准策划，在短时间内组织全国主流媒体参加这样高水平的展览，在新空间里汇集全国优秀记者陈列这样高质量的作品，体现了主力军的担当，展示了主流媒体引导主流舆论的作为！全国优秀的新闻摄影记者历经千山万水、千辛万苦拍摄一个个温暖人心的故事，聚焦一幅幅鲜活动人的场景，记录一帧帧铭心刻骨的时光。多角度、全方位、生动刻画了中国人对幸福生活的向往，迈向美好未来的奔跑，体现了新闻摄影记者服务大局的奉献，彰显了艺术暖人心的价值！通过这一幅幅精彩的作品，我们看到伟大新时代的一个个高光时刻，看到伟大新中国的一个个精彩瞬间，看到民族新精神的一次次昂扬振奋，看到亿万人民新力量的一次次强大凝聚。他表示，新时代、新征程，希望新闻摄影记者，用新闻记者的敬业、摄影家的专业传播党的政策，折射党和国家取得的一系列历史性成就、历史性变革，激荡我们续写新辉煌、奋进新征程的豪情壮志。

　　图为观众在参观“礼赞新时代 再创新伟业”全国主流媒体新闻摄影展。（闫汇芳 摄/光明图片）

　　展览产生重大社会影响，全国主流媒体纷纷展开多媒体报道。世纪坛展览结束后，学会又将展览移植到学会官网和光明网进行数字化传播，让展览发挥持久的影响力。

　　四、做好第五届中国（日照）新闻摄影周暨主流媒体聚焦“链上日照 精彩蝶变”新闻摄影采访活动。由于疫情防控的需要，今年由中国记协指导，中国新闻摄影学会与山东省新闻工作者协会、日照市人民政府共同主办的第五届中国（日照）新闻摄影周暨主流媒体聚焦“链上日照 精彩蝶变”新闻摄影采访活动，分三个阶段举办。目前已分别于6月29日至7月1日，8月3日至5日成功举办第一、第二阶段活动。

　　图为中国（日照）新闻摄影周（第二阶段）活动启动仪式现场。（李大伟 摄/光明图片）

　　中国（日照）新闻摄影周已在山东省日照市连续举办四届，是集业务交流学习、新闻采访于一体的高层次专业性新闻摄影活动，已成为全国新闻摄影界的盛会。

　　今年举办的第五届新闻摄影周活动，深入贯彻落实习近平总书记对新闻舆论工作的重要论述精神，以喜迎党的二十大胜利召开为主题，活动期间，来自人民日报、新华社、光明日报、大众日报和山东部分地市党报的摄影记者，以及新华社签约摄影师等30余名摄影“大咖”再次将镜头聚焦日照，用光影捕捉美丽瞬间。记者分别赴40多个现场进行采风，用镜头聚焦日照钢铁制造、高端化工、现代海洋、文旅体、生命健康和现代农业等产业链创新发展的动人蝶变，对日照市厚重的历史文化、良好的自然生态禀赋、高质量发展的日照实践、活力时尚的城市内涵进行了集中报道，宣传的聚合效应、整体效应、放大效应显著。第一阶段活动中聚焦的内容已有430余家媒体进行了报道，刊发稿件900余篇。第二阶段活动中聚焦的内容已有360余家媒体进行了报道，刊发稿件600余篇，呈现出中央级媒体集中报道、省市主流媒体报道量大质高、新媒体宣传铺天盖地的宣传形势。

　　图为中国（日照）新闻摄影周活动期间，媒体记者深入工厂、码头、田间地头进行深入采访。（李大伟 摄/光明图片）

　　五、与中央主流媒体和有关单位合作开展有意义的新闻摄影活动。协助经济日报社举办“春节七天乐”全国新闻摄影作品征集活动和全国经济新闻摄影作品征集活动。由中国图片社、中华人民共和国国史学会、五洲传播中心、中央党校出版集团等单位主办的第六届中国图片大赛，用图片讲好中国故事，以影像传播中国声音，以“我们这十年：2012-2022”为主题，面向社会征集反映党的十八大以来国家富强、民族和谐、人民幸福的影像作品，展现这十年我们的奋进之路和辉煌成就。我会作为协办单位参与了作品征集和评选推介工作。我会还指导了由中国军工记协、中国航空报社、航空工业成飞主办的第14届中国航展摄影大赛，副会长徐京星、副秘书长兼航空航天专业委员会主任牟健为参加评选和颁奖仪式。

　　参与北京国际摄影周十周年纪念活动。北京国际摄影周由中华人民共和国文化和旅游部、北京市人民政府主办。中国新闻摄影学会作为北京国际摄影周的承办单位之一，相继与北京国际摄影周组委会、光明网共同组织了北京国际摄影周“国家形象”主题板块的展览活动，其中包括“喜迎十九大”“改革开放40周年”“ 新中国成立70周年”“中国抗疫”“56个民族一起奔小康”“建党百年”和 “礼赞新时代 再创新伟业”等7个重大主题大型展览，发挥着新闻摄影的独特魅力，生动形象地展示了党和国家各项事业的伟大成就。

　　六、进一步规范摄影学会各项管理工作。年内，民政部和中国记协对社团工作提出新的要求，相继出台了多项相关工作文件及通知，新闻摄影学会都积极地配合落实，认真执行，更进一步规范各项工作有序开展。按照《会计法》和财务管理规章制度要求，完成了一年一度的账务审计工作。经审计，学会财务制度规范、完备，符合管理要求，未发现违规违纪现象。人员和机构无变动。

　　徐祖根最后介绍了学会2023年的重点工作。一、紧紧围绕落实党的二十大精神这条主线开展各项工作，提高政治站位，发挥党支部堡垒作用和党员先锋模范作用。把握好正确的政治方向，落实好中宣部和中国记协的各项要求，认真做好宣传报道工作；加强创新服务，充分调动全体会员的积极性，不断开创新局面。

　　二、按照中国新闻摄影学会章程，在中囯记协和民政部的领导下启动中国新闻摄影学会八届理事会换届工作，拟于明年下半年召开中国新闻摄影学会第九次全国会员代表大会。

　　三、高质量地完成好中国新闻奖摄影作品初评，并就进一步提高摄影评选的专业性和导向性，向中国记协提供建设性意见建议。

　　四、主办2023年北京国际摄影周“国家形象主题展”。

　　五、办好第6届中国新闻摄影周，包括一场培训、一场展览、一场论坛、一场现场业务交流活动，带动全国新闻摄影主流媒体一起共建“新闻摄影记者之家”。

　　中国新闻摄影学会全体常务理事和理事通过微信群参加大会，并审议通过了学会工作报告。（刘绍荣、季春红）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）