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“不務正業”的化學獎又發給了生物

斯德哥爾摩時間10月3日11時45分(北京時間10月3日17時45分),2018年諾貝爾化學獎揭曉。 img Frances H. Arnoid因研究酶的定向功能改造而分享一半獎金;

George P. Smith 和Sir Gregory P. Winter****噬菌體展示技術基於的抗體改進而共享另一半獎金。

從1901年至2018年的諾貝爾化學獎歷年獲獎資料概覽見下圖所示,繪製方法見:network3D: 互動式桑基圖img 注:L40: Age<=40; L50: 40<Age<=50; M70: Age>70

諾貝爾化學獎自1901年首次頒獎至2018年,共頒發了110次,總計獲獎者181位。其中有63項是個人單獨獲得,23項是兩人共享,24項是三人共享

女性獲獎者共5位男性獲獎者共176位。化學獎單人獲得率遠高於生理學獎(儘管頒發給生物領域的化學獎拉低了這一比例)。

歷年來諾貝兒化學獎獲得者的出生地區分佈和工作單位分佈,如下面動圖所示: img img 化學獎得住主要來自美英德3個老牌資本主義國家,其次是日本和以色列。中國本土尚未有獲得者。但有兩位出生於中國的科學家獲得了諾貝爾化學家,錢永健(中國臺灣)和Ei-ichi Negishi(中國長春)。

由於諾貝爾化學獎被多次頒發給生物學、生物化學、生物物理、物理等領域,因此人們調侃地還給他起了個親切的名字“諾貝爾理綜獎”,真的是很“不務正業”了。

化學的五個二級學科裡,高分子和生物化學佔到諾貝爾化學獎的1/3。居然這麼多!這就來看看有哪些典型的走錯家門的諾貝爾化學獎獲得者。

早在1902年第二屆諾獎上,化學獎便頒給了生物學領域的研究。 img

1902年,Hermann Emil Fischer因對糖和嘌呤的合成研究被授予諾貝爾化學獎,他的研究領域集中在對有機化學中那些與人類生活、生命有密切關係的有機物質的探索,為現代蛋自質和核酸的研究奠定了一個重要的基礎。

自此之後,又出現了很多研究生物大分子的化學家,在此不得不提到的一位是唯一兩次獲得諾貝爾化學獎的英國生物化學家Sanger。 img

1958年,為表彰Frederick Sanger在對蛋白質結構組成的研究,特別是對胰島素的研究領域的貢獻,而授予諾貝爾化學獎。此後,Sanger提出快速測定脫氧核糖核酸(D N A )序列的技術**“雙脫氧終止法”、即雙脫氧核苷酸鏈中止法,又稱

“Sanger測序”,於1980年與另外兩名科學家Walter Gilbert和Paul Berg共享1980年的諾貝爾化學獎。其中Paul Berg於1971年在實驗室中構築了第一個重組的DNA分子,這意味著生物體的遺傳性狀可以人為地改造;Walter Gilbert運用桑格直讀法原理,獨立地提出更簡便的測定核苷酸順序的方法——化學降解法。用化學反應將DNA裁剪成一系列不同長度的核苷酸片斷,它們的一端相同,並標有放射性同位素,測定各片斷的長度和另一端最後一個核苷酸,就能決定DNA相應位置上的排列順序測序發展史:150年的風雨歷程(點選藍字可閱讀,裡面涉及多個諾獎獲得者)。**

還有一些化學家的研究成果極大地改進了生物實驗工具: img

John B. Fenn, Koichi Tanaka和Kurt Wüthrich三人發展了對生物大分子進行鑑定和結構分析的方法,建立了軟解析電離法對生物大分子進行質譜分析(前兩位),利用核磁共振譜學來解析溶液中生物大分子三維結構的方法(後一位),獲得2002年諾貝爾化學獎。 img Osamu Shimomura, Martin Chalfie和Roger Y. Tsien三人共同發現和改造了綠色熒光蛋白(GFP),獲得2008年諾貝爾化學獎。Osamu Shimomura在1962年,從一種水母中發現了熒光蛋白,被譽為生物發光研究第一人,2001年退休後,他繼續做研究,把家裡的地下室作為“光蛋白實驗室”,年逾80歲的他,還用家庭地址發表文章。Martin Chalfie獲獎的主要貢獻在於向人們展示了綠色熒光蛋白作為發光的遺傳標籤的作用,這一技術被廣泛運用於生理學和醫學等領域。Roger Y. Tsien,錢永健,祖籍中國浙江省杭州市臨安區,是“中國導彈之父”錢學森的堂侄。1994年起,錢永健開始研究GFP,改進GFP的發光強度,發光顏色(發明變種,多種不同顏色),發明更多應用方法,闡明發光原理。這一技術是高通測序技術中熒光法的基礎。測序發展史:150年的風雨歷程(點選藍字可閱讀,裡面涉及多個諾獎獲得者)。

img Eric Betzig, Stefan W. Hell 和 William E. Moerner 三人在超解析度熒光顯微技術領域取得的成就,獲得2014年諾貝爾化學獎。

2014年的諾貝爾化學獎,雖然研究理論屬於物理領域,但是其研究成果卻能給生命科學的研究帶來巨大的改變。超高解析度熒光顯微技術的發展,打破了光學成像中長期存在的衍射極限,將熒光顯微成像的解析度帶入到“納米時代”,可以非常清楚地呈現了細胞骨架的細節。

除了“走偏”到生物或者物理領域,還有“涉足”農學領域的化學家 img 芬蘭科學家Artturi Ilmari Virtanen,對農業和營養化學的研究發明,特別是提出了飼料儲藏方法,獲1945年諾貝爾化學獎。

《萬物簡史》中,提到過這麼兩件有趣的事:奧地利物理學家泡利特別瞧不上化學家,當他的妻子離他而去嫁給了一個化學家時,他驚訝地難以置信,對朋友說“她要是嫁個鬥牛士,我還能理解,可是嫁個化學家……”;盧瑟福同樣有這樣的想法,他認為“科學要麼是物理學,要麼是集郵”,後來盧瑟福獲得了1908年的諾貝爾化學獎。

現在你還敢瞧不上化學家?他們可是上能研究物理生物領域中高大上的問題,下能研究接地氣並惠及人類生活、改善環境等問題,正因為化學這門學科的多領域交叉性,才使得諾貝爾化學獎這麼豐富多彩。

我想說,科研無地界!各領域的科學家們攜手努力,共創人類未來美好生活啊~

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