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诺贝尔基金会宣布将2018年的诺贝尔化学奖授予FrancesH.Arnold教授、GeorgeP.Smith教授、以及GregoryP.Winter爵士,以表彰他们成功驾驭演化的力量,造福人类
自生命于37亿年前诞生以来,热泉、深海、沙漠,地球上的每一个角落都被不同的生物所填满。而这一切离不开演化的巨大力量。
对于重要生命分子蛋白质来说,演化也同样重要。今年的诺贝尔化学奖,授予的就是三位从演化中汲取灵感的科学家。演化的本质在于遗传物质的改变与选择,这些科学家们使用这一原则,开发出了造福人类的多种蛋白质。
FrancesH.Arnold教授是2018年诺贝尔化学奖的获奖人之一,她于1993年首次进行了酶的定向演化。酶是蛋白质的一种,通常用于催化化学反应。
在那之后,她将常规用于开发新催化剂的方式进行了精简。通过Arnold教授精简后生产的酶可以用来以更环保的方式制造化学物质,如制造药物等,同时也可以用来为运输部门生产更为环保的可再生燃料。
GeorgeP.Smith教授和GregoryP.Winter爵士共同分享了今年诺贝尔化学奖的另一部分。1985年,GeorgeP.Smith教授开创了一种叫作“噬菌体展示”的方法,作为一种感染细菌的病毒,噬菌体可以通过这种方法演化出新的蛋白质。
而通过这一方法,GregoryWinter爵士完成了抗体的定向演化,并以此生产出新的药物。以此完成开发的第一个药物阿达木单抗于2002年获批,用于治疗类风湿关节炎、银屑病和炎症性肠病。此后,“噬菌体展示”还产生了可以中和毒素、抵抗自身免疫疾病和治愈转移性癌症的多种抗体。
北京时间10月3日下午17:30,2018年诺贝尔化学奖揭晓,来自美国加州理工学院的研究者弗朗西丝-阿诺德(FrancesH.Arnoid)、美国密苏里大学的研究者乔治-史密斯(GeorgeP.Smith)和英国剑桥大学的研究者格雷戈里-温特(SirGregoryP.Winter)共同获得此奖;其中弗朗西丝-阿诺德因研究酶的定向进化分享一半奖金。乔治-史密斯和格雷戈里-温特因研究肽类和抗体的噬菌体展示技术而共享另一半奖金。
如今通过定向进化技术开发的酶类能被用来生产生物燃料和药物等,而利用噬菌体展示技术所制造的抗体有望抵御多种疾病,包括自身免疫性疾病、甚至是转移性癌症等。我们生活在一个建立强大驱动力的星球上,即进化,自从第一粒生命种子在大约37亿年前开始出现,地球上几乎每一个缝隙中都会存在适应环境的有机体,比如地衣可以生活在光秃秃的山坡上,古细菌会生活在温泉之中,有鳞的爬行动物会生活在沙漠,水母会在深海中发光等等。
在学校里,我们会在生物学课本上了解这些生物,地球上的生命之所以存在是因为进化常常会解决多种复杂的化学问题。所有的有机体都会从其所生存的环境中提取物质和能量,并利用它们来构建其机体所需要的独特化学组分。鱼类之所以能在极地海洋中游泳是因为其血液和肌肉中的抗冻蛋白,这种蛋白能粘附在岩石上并帮助产生一种水下分子胶,而这只是无数例子中的一个。
而生命化学的光辉之处在于其被编入了机体的基因,让这种光辉得以继承和发展;基因的小型随机改变就会改变其化学特性,有时候会产生一种较弱的有机体,而有时候则会产生较为健壮的有机体,随着新型化学学科不断发展,地球上的生命也变得越来越复杂了。上述三位研究者之所以获得2018年诺贝尔化学奖,因为其通过定向进化方法使得化学和新药的开发都发生了革命性的变化。
当地时间10月3日上午11时45分(北京时间10月3日下午5时45分)2018年度诺贝尔化学奖揭晓。今年该奖项的获得者是美国的FrancesH.Arnold,美国的GoergeP.Smith,和英国的GeorgeP.Winter。
FrancesH.Arnoid因研究酶的定向进化而分享一半奖金
GeorgeP.Smith和SirGregoryP.Winter因缩氨酸的噬菌体展示技术而共享另一半奖金。
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