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2022年诺贝尔化学奖揭晓,授予了两位科学家:卡罗琳·露丝·贝尔托西(Carolyn R. Bertozzi)、莫滕·梅尔达尔(Morten Meldal)以及卡尔·巴里·夏普莱斯(K. Barry Sharpless)。此次获奖的原因是他们在点击化学和生物正交反应领域的开创性贡献。
点击化学的概念最早由美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯提出,其核心思想是通过简单的化学反应实现分子的高效连接。这一理念与传统化学追求复杂性和对称性的做法形成鲜明对比。随后,夏普莱斯教授与丹麦化学家莫滕·梅尔达尔各自独立工作,在2001年发现了铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC),这成为点击化学的一个典型例子。这种反应具有高度的选择性和稳定性,能够快速而准确地构建复杂的分子结构,同时几乎不产生副产物,大大提高了合成效率。
与此同时,美国化学家卡罗琳·贝尔托西将点击化学应用到了生物领域,特别是在活细胞表面标记糖蛋白方面取得了突破。她发展了一种称为“生物正交化学”的技术,即能够在活体环境中进行而不干扰天然生化过程的化学反应。贝尔托西的研究成果为癌症研究开辟了新途径,并推动了糖生物学的发展,有助于揭示细胞表面糖链在疾病中的作用机制。
三位科学家的工作不仅推动了化学科学本身的发展,也为医药学、材料科学等多个领域带来了革命性的变化,他们的研究成果正逐渐转化为实际应用,为人类健康和社会进步做出重要贡献。