10月3日,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩舉行新聞發(fā)布會,公布2018年諾貝爾化學獎獲得者。新華社記者 葉平凡 攝
(資料圖片僅供參考)
英美3名科學家分享諾獎獎金;獲獎者利用遺傳變異和選擇,開發(fā)出人類所需蛋白質
北京時間昨日下午,瑞典皇家科學院宣布,將2018年諾貝爾化學獎授予美國加州理工學院的弗朗西斯·阿諾德、美國密蘇里大學的喬治·史密斯以及英國劍橋MRC分子生物學實驗室的格雷戈里·溫特爵士。
阿諾德因首次進行了“酶的定向進化”占獎項的一半。史密斯和溫特爵士將分享獎項的另一半,他們的貢獻是實現(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,其中噬菌體可用于進化新蛋白質。溫特爵士則使用噬菌體來生產(chǎn)新的藥物。
據(jù)《紐約時報》,通過定向進化產(chǎn)生的酶可用于制造從生物燃料到藥物的所有物質。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移性癌癥。
瑞典皇家科學院稱,這三人利用進化的力量,在試管中應用達爾文進化原理,以解決世界上一些最嚴重的問題。簡言之,今年諾貝爾化學獎的主要貢獻是進化控制,以及使用進化變化和選擇的相同原理,開發(fā)設計解決人類化學問題的蛋白質。
根據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng),三名獲獎人將獲得金質獎章、證書,并分享900萬瑞典克朗(約合人民幣696萬元)的獎金。
采寫
新京報記者 謝蓮
弗朗西斯·阿諾德
第五位諾貝爾化學獎女性得主
阿諾德是諾貝爾化學獎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。第二位則是“居里夫人”的大女兒。其后兩位分別是1964年的英國科學家多蘿西·霍奇金、2009年的以色列科學家阿達·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院化學工程、生物工程和生物化學教授。阿諾德致力于進化蛋白質設計方法的研究。
瑞典皇家科學院表示,阿諾德首次實現(xiàn)了酶的定向進化——一種可以催化化學反應的蛋白質。通過定向進化產(chǎn)生的酶可以應用于醫(yī)學、神經(jīng)生物學、化學合成以及替代能源。
據(jù)英國《衛(wèi)報》報道,2014年阿諾德入選美國發(fā)明家名人堂時稱,“當我開始設計蛋白質時,我不知道它有多難。經(jīng)過一系列失敗的實驗后,我意識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,被認為是處在“瘋子邊緣”。
清華大學化學系博士后李書潤稱,酶是催化化學反應的蛋白質,其高效和專一特性為生命進化提供了最大幫助。借助酶的定向進化,可以把漫長自然的生命進化歷程通過科學實驗來構建、推進乃至生命演化。定向演化可以制造出各種藥物、生物燃料等物質。
喬治·史密斯
博士后導師曾獲2007年諾獎
“這是個典型的笑話吧,一個瑞典口音的人打電話說你贏得諾貝爾獎啦!”據(jù)美聯(lián)社報道,這是喬治·史密斯得知獲獎時的第一反應。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,是密蘇里大學杰出生物科學名譽教授。史密斯1970年獲得哈佛大學細菌學和免疫學博士學位,曾是2007年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主奧利弗·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菌的病毒,可用于進化新蛋白質。這種技術將特定蛋白質的基因密碼手動插入到噬菌體的外殼蛋白基因中,使蛋白質展示在噬菌體外部。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會頒發(fā)的普羅麥格生物技術研究獎。
格雷戈里·溫特
研究創(chuàng)業(yè)兩不誤 曾獲皇家獎章
格雷戈里·溫特爵士,1951年生于英國萊斯特,1973年獲劍橋大學博士學位,此后在劍橋分子生物學實驗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)非常小的蛋白質模擬物。
2011年,溫特獲英國皇家學會頒發(fā)的皇家獎章,表彰其“在蛋白質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”。
溫特爵士使用噬菌體展示技術進行抗體的定向進化,以生產(chǎn)新的藥物。據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng),第一種基于這種方法的阿達木單抗于2002年獲得批準,用于治療類風濕性關節(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移性癌癥的抗體。
■ 背景
181人獲諾貝爾化學獎
諾貝爾化學獎首次頒發(fā)于1901年,至今已頒發(fā)110次(含2018年),獲獎人數(shù)為181人,其中英國化學家弗雷德里克·桑格是唯一一個兩次獲得諾貝爾化學獎的獲獎人(分別為1958年和1980年)。
在諾貝爾化學獎史上,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年獲諾貝爾化學獎,是第一位獲諾貝爾化學獎的女性,也是第一位兩次獲得諾貝爾獎的獲獎人(此前于1903年和丈夫皮埃爾·居里同獲諾貝爾物理學獎)。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獎。
此外,在諾貝爾化學獎的獲獎名單上,還出現(xiàn)過兩位華人的身影。
1986年,著名化學家李遠哲與美國哈佛大學的達德利·赫希巴赫、加拿大多倫多大學的約翰·波拉尼同獲諾貝爾化學獎,以表彰他們應用交叉分子束實驗方法在反應動力學方面的研究成果。
李遠哲1936年生于臺灣省新竹市,1974年加入美國國籍,1994年放棄美國國籍回到臺灣,是第一位獲得諾貝爾化學獎的中國人。
另一位則是“中國導彈之父”錢學森的堂侄、美籍華裔化學家錢永健。錢永健1952年生于美國紐約,2008年與美國生物學家馬丁·沙爾菲、日本有機化學家下村修同獲諾貝爾化學獎,以表彰他們在綠色熒光蛋白方面的研究。
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