钢琴弹得十分好 她的开创性研究为新冠基础药物发现和靶向治疗开辟了道路
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钢琴弹得十分好 她的开创性研究为新冠基础药物发现和靶向治疗开辟了道路
2022-10-05 22:18:00
北京时间10月5日下午，在瑞典首都斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院宣布，将2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·R·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi)、丹麦化学家莫滕·梅尔达尔(Morten Meldal)和美国化学家卡尔·巴里·夏普利斯(K. Barry Sharpless)，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。
卡罗琳·R·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi)，1966年生于美国，目前是美国斯坦福大学教授，她是1901年至2022年间，第8位获得诺贝尔化学奖的女性科学家。2003年，她最早提出了“生物正交反应”这一概念。今年早些时候，她已经因其在生物正交化学的开创性研究获得了2022年沃尔夫化学奖 (Wolf Prize)。
【开辟了生物正交化学领域】
什么是生物正交反应？上海科技大学物质学院梁广鑫教授介绍，生物正交反应一般指能够在生命体系中进行，且不干扰生命体系活动及功能的化学反应。在科学家对生命体系活动和功能的认知过程中，经常需要在生命体系中引入探针分子来感知或控制生命体系的活动或功能。这时候就需要这样一种可以特异性的将探针分子引入生命体系，而不影响生命体系活动或功能的反应。因为这类反应可以在活体细胞或组织中不干扰生物自身生化反应条件下进行反应，有时也被称为活细胞化学修饰。生物正交的内涵是在不对细胞产生毒性的条件下研究诸如蛋白质、多糖、脂质等生物大分子。一系列具有特异性反应的化学链接策略被研究与探索用以满足生物正交的要求，例如卡罗琳·R·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi)研究的叠氮化合物和有机膦化物的反应就是经典的生物正交反应。
同济大学化学科学与工程学院张扬会教授介绍，莫滕·梅尔达尔(Morten Meldal)和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯(K. Barry Sharpless)是点击化学的奠基人。点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基环加成反应(CuAAC反应)。2002年，夏普利斯和梅尔达尔分别独立提出了铜催化的叠氮化合物和酰基氰化物的【3+2】环化反应，该反应效率极高，且产物单一。
“从某种意义上来说，夏普莱斯最早提出的点击化学CuAAC反应是生物正交化学中的一个反应类型。”上海科技大学物质学院梁广鑫教授认为，卡罗琳·贝尔托西发展的叠氮化合物和有机膦化物的施陶丁格连接(StaudingerLigation)也属于点击化学。她将这一点击化学在活的生命体中使用，不会破坏细胞的正常化学反应。北京分子科学国家研究中心、北京大学化学与分子工程学院副教授樊新元等人2021年发表在《化学学报》上的论文介绍，生物正交化学反应的出现为科学家对生命进程的原位研究带来了革命性的技术， 已经成为化学生物学这一新兴交叉领域的核心方向之一。
点击化学在高分子化学、材料科学、药物化学中都有广泛应用。实际上，点击化学已经不再单单指铜催化的叠氮-炔基环加成反应，只要把两个有机分子片段链接起来的效率高、反应快且条件温和，不惧水、氧的反应方式，大都可称为“点击化学”。“点击化学”最大的影响力还是在生命健康领域。梁广鑫教授介绍，它既可以作为基础科学，作为探针来探究生命体系，又能高效地合成有机分子来制造潜在的医药分子。在新冠病毒肆虐的今天，就有科学家用这一方式合成新的分子库，作为新冠特效药的筛选方式。
【多才多艺，钢琴弹得很好】
卡罗琳·R·贝托齐教授的学术生涯以及对生物正交反应的研究始于其在加州大学伯克利分校任教期间，而梁广鑫教授的夫人——上海科技大学ihuman研究所的水雯箐教授，在2004年至2009年，曾是她在伯克利任教期间的博士生。
“她对科学充满感染力的热情，取之不尽的精力，以及她在有机化学和细胞生物学领域始终如一的专业知识和热情，令人钦佩。”水雯箐教授说，她的个人魅力十分强，很平易近人，和学生讨论问题很有热情，学生们和她讨论后颇受启迪。
同时，贝托齐教授非常鼓励学生有自己的创新想法，哪怕是和她的主要研究方向并不是十分相关的想法，只要学生有信心提出来，她都十分鼓励大家勇于尝试。“实际上，我的博士生研究方向就和贝托齐教授的主要研究方向并不十分相关。”水雯箐教授说。
卡罗琳·R·贝托齐从小就对科学探索痴迷，她的父亲是麻省理工学院的物理教授，从小的耳濡目染和来自父亲的鼓励引导，使她从小就对科学充满热情，这也是推动她成为生物技术领域杰出科学家的动力。
贝托齐于1988年在哈佛大学获得化学学士学位，1993年在加州大学伯克利分校获得化学博士学位。在加州大学旧金山分校完成细胞免疫学博士后工作后，她于1996年加入加州大学伯克利分校。2015年6月，她加入了斯坦福大学，同年成立了斯坦福化学ChEM-H研究所(ChEM-H institute)。
“贝托齐教授是一位全才，不仅在学术方面有造诣，也十分有艺术才华。”水雯箐教授告诉记者，她的钢琴弹得相当好，她曾表示如果不当科学家，可能就从事艺术工作了。除了科研上的贡献，贝托齐教授还积极投身到倡导学术领域的多样性，公平性和包容性的活动中。
【新闻链接】
此前，诺贝尔化学奖已颁发113次。期间8年没有颁发，分别是1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年。
自1901-2021年，诺贝尔化学奖已授予188位获奖者，其中，弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)是唯一一位获得过两次诺贝尔化学奖的人，分别在1958年和1980年。因此1901年-2021年共187人获得诺贝尔化学奖，其中7位是女性。
（文章来源：上观新闻）
卡罗琳·R·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi)，1966年生于美国，目前是美国斯坦福大学教授，她是1901年至2022年间，第8位获得诺贝尔化学奖的女性科学家。2003年，她最早提出了“生物正交反应”这一概念。今年早些时候，她已经因其在生物正交化学的开创性研究获得了2022年沃尔夫化学奖 (Wolf Prize)。
【开辟了生物正交化学领域】
什么是生物正交反应？上海科技大学物质学院梁广鑫教授介绍，生物正交反应一般指能够在生命体系中进行，且不干扰生命体系活动及功能的化学反应。在科学家对生命体系活动和功能的认知过程中，经常需要在生命体系中引入探针分子来感知或控制生命体系的活动或功能。这时候就需要这样一种可以特异性的将探针分子引入生命体系，而不影响生命体系活动或功能的反应。因为这类反应可以在活体细胞或组织中不干扰生物自身生化反应条件下进行反应，有时也被称为活细胞化学修饰。生物正交的内涵是在不对细胞产生毒性的条件下研究诸如蛋白质、多糖、脂质等生物大分子。一系列具有特异性反应的化学链接策略被研究与探索用以满足生物正交的要求，例如卡罗琳·R·贝托齐(Carolyn R. Bertozzi)研究的叠氮化合物和有机膦化物的反应就是经典的生物正交反应。
同济大学化学科学与工程学院张扬会教授介绍，莫滕·梅尔达尔(Morten Meldal)和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯(K. Barry Sharpless)是点击化学的奠基人。点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基环加成反应(CuAAC反应)。2002年，夏普利斯和梅尔达尔分别独立提出了铜催化的叠氮化合物和酰基氰化物的【3+2】环化反应，该反应效率极高，且产物单一。
“从某种意义上来说，夏普莱斯最早提出的点击化学CuAAC反应是生物正交化学中的一个反应类型。”上海科技大学物质学院梁广鑫教授认为，卡罗琳·贝尔托西发展的叠氮化合物和有机膦化物的施陶丁格连接(StaudingerLigation)也属于点击化学。她将这一点击化学在活的生命体中使用，不会破坏细胞的正常化学反应。北京分子科学国家研究中心、北京大学化学与分子工程学院副教授樊新元等人2021年发表在《化学学报》上的论文介绍，生物正交化学反应的出现为科学家对生命进程的原位研究带来了革命性的技术， 已经成为化学生物学这一新兴交叉领域的核心方向之一。
点击化学在高分子化学、材料科学、药物化学中都有广泛应用。实际上，点击化学已经不再单单指铜催化的叠氮-炔基环加成反应，只要把两个有机分子片段链接起来的效率高、反应快且条件温和，不惧水、氧的反应方式，大都可称为“点击化学”。“点击化学”最大的影响力还是在生命健康领域。梁广鑫教授介绍，它既可以作为基础科学，作为探针来探究生命体系，又能高效地合成有机分子来制造潜在的医药分子。在新冠病毒肆虐的今天，就有科学家用这一方式合成新的分子库，作为新冠特效药的筛选方式。
【多才多艺，钢琴弹得很好】
卡罗琳·R·贝托齐教授的学术生涯以及对生物正交反应的研究始于其在加州大学伯克利分校任教期间，而梁广鑫教授的夫人——上海科技大学ihuman研究所的水雯箐教授，在2004年至2009年，曾是她在伯克利任教期间的博士生。
“她对科学充满感染力的热情，取之不尽的精力，以及她在有机化学和细胞生物学领域始终如一的专业知识和热情，令人钦佩。”水雯箐教授说，她的个人魅力十分强，很平易近人，和学生讨论问题很有热情，学生们和她讨论后颇受启迪。
同时，贝托齐教授非常鼓励学生有自己的创新想法，哪怕是和她的主要研究方向并不是十分相关的想法，只要学生有信心提出来，她都十分鼓励大家勇于尝试。“实际上，我的博士生研究方向就和贝托齐教授的主要研究方向并不十分相关。”水雯箐教授说。
卡罗琳·R·贝托齐从小就对科学探索痴迷，她的父亲是麻省理工学院的物理教授，从小的耳濡目染和来自父亲的鼓励引导，使她从小就对科学充满热情，这也是推动她成为生物技术领域杰出科学家的动力。
贝托齐于1988年在哈佛大学获得化学学士学位，1993年在加州大学伯克利分校获得化学博士学位。在加州大学旧金山分校完成细胞免疫学博士后工作后，她于1996年加入加州大学伯克利分校。2015年6月，她加入了斯坦福大学，同年成立了斯坦福化学ChEM-H研究所(ChEM-H institute)。
“贝托齐教授是一位全才，不仅在学术方面有造诣，也十分有艺术才华。”水雯箐教授告诉记者，她的钢琴弹得相当好，她曾表示如果不当科学家，可能就从事艺术工作了。除了科研上的贡献，贝托齐教授还积极投身到倡导学术领域的多样性，公平性和包容性的活动中。
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此前，诺贝尔化学奖已颁发113次。期间8年没有颁发，分别是1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年。
自1901-2021年，诺贝尔化学奖已授予188位获奖者，其中，弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)是唯一一位获得过两次诺贝尔化学奖的人，分别在1958年和1980年。因此1901年-2021年共187人获得诺贝尔化学奖，其中7位是女性。
（文章来源：上观新闻）
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