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诺贝尔化学奖

诺贝尔化学奖

是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(1833-1896)的部分遗产作为基金创立的5项奖金之一。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。

诺贝尔化学奖得主是生物学家

北京时间10月3日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2018年诺贝尔化学奖授予美国加州理工学院的弗朗西斯·阿诺德、美国密苏里大学的乔治·史密斯以及英国剑桥MRC分子生物学实验室的格雷戈里·温特爵士。

阿诺德

因首次进行了“酶的定向进化”占奖项的一半，她也是诺贝尔化学奖史上第5位获奖的女性。

史密斯和温特爵士

将分享奖项的另一半，他们的贡献是“肽类和抗体的噬菌体展示”。史密斯开发了一种称为“噬菌体展示”的方法，其中噬菌体可用于进化新蛋白质。温特爵士则使用噬菌体来生产新的药物。

据《纽约时报》，通过定向进化产生的酶可用于制造从生物燃料到药物的所有物质。而噬菌体展示产生的抗体能够中和毒素，抵抗自身免疫疾病并治愈转移性癌症。

酶

早在1979年、弗朗西丝·阿诺德还是一名刚毕业的机械与航空航天工程师时，她就已经有了一套明确的规划，希望通过新技术的研发造福人类。美国当时决定，到2000年前，20%的能源都要由可再生能源提供。于是阿诺德也参与了太阳能的研究。但到了1981年总统大选之后，该行业的前景预期发生了巨变，因此阿诺德将研究重点转向了新兴的 DNA 技术。她对此表示：“要想以全新的方式制造我们日常所需的材料与化学物质，就需要重新改写生命编码。”

她并未打算采用传统化学方法生产药物、塑料和其它化学物质，因为这些方法往往要用到强效溶剂、重金属和腐蚀性酸。相反，她决定利用生命的化学工具——酶。酶能够催化生物体内的化学反应。假如阿诺德能掌握制造新酶的方法，就能根本性地改变化学界。

新型酶可生产可持续的生物燃料

DNA 工具自90年代以来一直在不断改良，定向进化方法也比从前多了几倍。弗朗西丝·阿诺德一直走在这些发展的前列。她所在实验室中制造的酶甚至能够催化自然界中不存在的化学反应，从而制造出全新的材料。经她“量身定做”的酶已经成为了多种物质的重要生产工具，如药物生产等。利用这些酶，化学反应速度得以大大提高，副产物也明显减少，在有些情况下，还能杜绝传统化学反应中重金属的使用，因此显著减小了对环境的影响。

事情总会不断循环，弗朗西丝·阿诺德如今又开始了对可再生能源生产的研究。她的研究团队研发了几种酶，能够把简单的糖类转化成异丁醇。这种物质富含能量，可用于生产生物燃料和环保塑料。他们的长期目标之一是，通过生产更环保的燃料，打造更有利于环境的交通运输行业。借阿诺德研发的酶制造的其它燃料还可用在小汽车和航天飞机上。由此看来，她研发的酶对更加绿色环保的世界做出了卓越贡献

噬菌体展示技术

1、史密斯在噬菌体胶囊中引入一种基因，之后噬菌体DNA被插入制造噬菌体的细菌体内;

2、从引入基因制造的肽可作为噬菌体表面的部分蛋白质胶囊;

3、史密斯能够用一种附着在肽上的抗体清除噬菌体，作为奖励，他获得了肽的基因。

2018年诺贝尔化学奖获奖人所引入的方法已经得到全球广泛应用，它让化学工业变得更加绿色环保，帮助产生新的物质，生产数量可观的生物燃料，消除疾病，拯救生命。酶的定向进化以及抗体的噬菌体展示技术，让今年的三位获奖人弗朗西丝•阿诺德，乔治•史密斯以及格雷戈里•温特爵士得以帮助人类社会创造最大福祉，并对化学领域的一场深刻革命奠定了基础。

每一次的发现离不开科学家们一次又一次的实验和探索，诺贝尔化学奖的办法对他们来说是一种肯定，也一次又一次地证明了人类的智慧，这些科学家们使我们学习的榜样，他们身上的精神值得我们去学习和探究。