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诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学，有哪些信息值得关注？******
相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷，今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。
你或身边人正在用的某些药物，很有可能就来自他们的贡献。
2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯（第5位两次获得诺贝尔奖的科学家）。
一、夏普莱斯：两次获得诺贝尔化学奖
2001年，巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖，对药物合成（以及香料等领域）做出了巨大贡献。
今年，他第二次获奖的「点击化学」，同样与药物合成有关。
1998年，已经是手性催化领军人物的夏普莱斯，发现了传统生物药物合成的一个弊端。
过去200年，人们主要在自然界植物、动物，以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分，然后尽可能地人工构建相同分子，以用作药物。
虽然相关药物的工业化，让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂，人工构建的难度也在指数级地上升。
虽然有的化学家，的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子，但要实现工业化几乎不可能。
有机催化是一个复杂的过程，涉及到诸多的步骤。
任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中，必须不断耗费成本去去除这些副产品。
不仅成本高，这还是一个极其费时的过程，甚至最后可能还得不到理想的产物。
为了解决这些问题，夏普莱斯凭借过人智慧，提出了「点击化学（Click chemistry）」的概念[4]。
点击化学的确定也并非一蹴而就的，经过三年的沉淀，到了2001年，获得诺奖的这一年，夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。
点击化学又被称为“链接化学”，实质上是通过链接各种小分子，来合成复杂的大分子。
夏普莱斯之所以有这样的构想，其实也是来自大自然的启发。
大自然就像一个有着神奇能力的化学家，它通过少数的单体小构件，合成丰富多样的复杂化合物。
大自然创造分子的多样性是远远超过人类的，她总是会用一些精巧的催化剂，利用复杂的反应完成合成过程，人类的技术比起来，实在是太粗糙简单了。
大自然的一些催化过程，人类几乎是不可能完成的。
一些药物研发，到了最后却破产了，恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。
夏普莱斯不禁在想，既然大自然创造的难度，人类无法逾越，为什么不还给大自然，我们跳过这个步骤呢？
大自然有的是不需要从头构建C-C键，以及不需要重组起始材料和中间体。
在对大型化合物做加法时，这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的，找到一个办法把它们拼接起来，同样可以构建复杂的化合物。
其实这种方法，就像搭积木或搭乐高一样，先组装好固定的模块（甚至点击化学可能不需要自己组装模块，直接用大自然现成的），然后再想一个方法把模块拼接起来。
诺贝尔平台给三位化学家的配图，可谓是形象生动[5] [6]：
夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发，构想出了碳-杂原子键（C-X-C）为基础的合成方法。
他的最终目标，是开发一套能不断扩展的模块，这些模块具有高选择性，在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。
「点击化学」的工作，建立在严格的实验标准上：
反应必须是模块化，应用范围广泛
具有非常高的产量
仅生成无害的副产品
反应有很强的立体选择性
反应条件简单(理想情况下，应该对氧气和水不敏感)
原料和试剂易于获得
不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水)，且容易移除
可简单分离，或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法，且产物在生理条件下稳定
反应需高热力学驱动力（>84kJ/mol）
符合原子经济
夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子，并在2002年的一篇论文[7]中指出，叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应，化学家可以利用这个反应，轻松地连接不同的分子。
他认为这个反应的潜力是巨大的，可在医药领域发挥巨大作用。
二、梅尔达尔：筛选可用药物
夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐，在他发表这篇论文的这一年，另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。
他就是莫滕·梅尔达尔。
梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前，其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上，走得很深的一位科学家。
为了寻找潜在药物及相关方法，他构建了巨大的分子库，囊括了数十万种不同的化合物。
他日积月累地不断筛选，意图筛选出可用的药物。
在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时，发生了意外，炔与酰基卤化物分子的错误端（叠氮）发生了反应，成了一个环状结构——三唑。
三唑是各类药品、染料，以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发，生产三唑的过程中，总是会产生大量的副产品。而这个意外过程，在铜离子的控制下，竟然没有副产品产生。
2002年，梅尔达尔发表了相关论文。
夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇，并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应（Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition），成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。
三、贝尔托齐西：把点击化学运用在人体内
不过，把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。
虽然诺奖三人平分，但不难发现，卡罗琳·贝尔托西排在首位，在“点击化学”构图中，她也在C位。
诺贝尔化学奖颁奖时，也提到，她把点击化学带到了一个新的维度。
她解决了一个十分关键的问题，把“点击化学”运用到人体之内，这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。
这便是所谓的生物正交反应，即活细胞化学修饰，在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。
卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门，其实最开始也和“点击化学”无关。
20世纪90年代，随着分子生物学的爆发式发展，基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。
然而位于蛋白质和细胞表面，发挥着重要作用的聚糖，在当时却没有工具用来分析。
当时，卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱，但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。
后来，受到一位德国科学家的启发，她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。
由于要在人体中反应且不影响人体，所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感，不与细胞内的任何其他物质发生反应。
经过翻阅大量文献，卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。
巧合是，这个最佳化学手柄，正是一种叠氮化物，点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来，便可以很好地分析聚糖的结构。
虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的，但她依旧不满意，因为叠氮化物的反应速度很不够理想。
就在这时，她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。
她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度，但铜离子对生物体却有很大毒性，她必须想到一个没有铜离子参与，还能加快反应速度的方式。
大量翻阅文献后，贝尔托西惊讶地发现，早在1961年，就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后，与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。
2004年，她正式确立无铜点击化学反应（又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成），由此成为点击化学的重大里程碑事件。
贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱，更是运用到了肿瘤领域。
在肿瘤的表面会形成聚糖，从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应，发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后，会靶向破坏肿瘤聚糖，从而激活人体免疫保护。
目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。
不难发现，虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译，看起来很晦涩难懂，但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接，一个是可以直接在人体内的运用。
「 点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域，或许对人类未来还有更加深远的影响。（宋云江）
参考
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/
Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.
Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.
Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf
Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.
东西问丨解码中国式现代化******
中新社北京12月18日电 题：解码中国式现代化
《中国新闻周刊》记者 孙晓波 佟西中
中共二十大报告将“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”作为下一阶段中心任务，并明确指出：中国式现代化是中国共产党领导的社会主义现代化，既有各国现代化的共同特征，更有基于自己国情的中国特色。受访学者认为，中共以此表明将走出不同于西方的发展道路，为其他发展中国家拓展了现代化新路径，为人类实现现代化提供了新选择。
什么是中国式现代化
根据目前学界较流行的观点，现代化是从传统农业社会向现代工业社会转型的发展变迁过程。以现代化创造出远远超越传统社会的生产力、生产方式、生活方式，是中国式现代化与世界各国现代化的共性所在。
具体到中国式现代化，在中央党校(国家行政学院)教授竹立家看来，这是中国实际情况与现代化普遍规律相结合的产物，是中国共产党找到的一条实现现代化的道路。中国式现代化既是路径同时也是目标。
报告提出，中国式现代化是人口规模巨大的现代化，是全体人民共同富裕的现代化，是物质文明和精神文明相协调的现代化，是人与自然和谐共生的现代化，是走和平发展道路的现代化。这被学界概括为“中国式现代化具有的五个重要特征”。
人口规模巨大的现代化是中国式现代化的首要特征。中国是世界上第一人口大国，也是最大的发展中国家。据2022年相关人口资料，中国人口(约14.13亿)约占世界总人口18%，大致相当于10个俄罗斯(1.45亿)，3个欧盟(4.468亿)，4个美国(3.32亿)。
目前为止，世界上还未有如此巨大人口体量的国家进入现代化。迄今为止，世界上实现现代化的国家和地区不超过30个，总人口不超过10亿人。全国政协常委、提案委员会委员张连起说，一个拥有14亿多人口的大国要整体迈进现代化，其规模超过现有发达国家的总和，将彻底改写现代化的世界版图。
2022年10月1日，民众在上海外滩滨江步道上一边跑步、一边挥舞国旗，欢度国庆假期。殷立勤 摄全体人民共同富裕的现代化，是中国式现代化的另一重要特征。富裕是各国现代化追求的目标，但中国式现代化追求的是全体人民的共同富裕。
清华大学国情研究院副院长鄢一龙向记者表示，中国式现代化也是社会主义的现代化，共同富裕必然是内在特征，这是中国社会主义性质决定的。他说，相比资本主义是以资本为中心，两极分化明显，中国式现代化以人民为中心，追求共同富裕。
分析认为，全体人民共同富裕的特征，凸显了中国式现代化的社会主义性质，这是中国式现代化与西方现代化的根本区别。
在西藏自治区山南市乃东区多颇章乡嘎东团结新村易地搬迁安置点，技术人员为从海拔4300多米搬迁下来的群众检查夜间照明设施。宋卫星 摄中国式现代化还是走和平发展道路的现代化。竹立家表示，对比西方一些国家依靠侵略、殖民、掠夺、剥削积累的原始资本实现现代化，中国选择的是走和平发展道路的现代化，强调同世界各国互利共赢。
世界历史表明，一些老牌资本主义国家的现代化，走的是暴力掠夺殖民地的道路，是以其他国家落后为代价的现代化。而新中国成立70多年来，中国从没有主动挑起过任何一场战争和冲突。
北京长安街沿线2022国庆主题诸花坛中的“命运共同体”花坛，以地球、和平鸽、飘带为主景，寓意深化全球发展合作，共创共享和平繁荣美好未来。赵文宇 摄此外，中国式现代化还是物质文明和精神文明相协调的现代化，是人与自然和谐共生的现代化。在竹立家看来，这些既是中国式现代化的基本特征，同时也是中国式现代化要实现的图景。
值得注意的是，报告还首次提出了中国式现代化9个方面的本质要求：坚持中国共产党领导，坚持中国特色社会主义，实现高质量发展，发展全过程人民民主，丰富人民精神世界，实现全体人民共同富裕，促进人与自然和谐共生，推动构建人类命运共同体，创造人类文明新形态。涵盖了经济、政治、文化、社会和生态文明等方面。
中央党校(国家行政学院)马克思主义学院马克思主义中国化研究所所长王虎学表示，中国式现代化强调“两个坚持”，坚持中国共产党领导、坚持中国特色社会主义，“这是一个基本特质的规定”。他说，从价值导向看，也是人民至上、人民为中心的现代化。
张连起认为，中国式现代化统筹推进经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设，推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，推动物质文明、政治文明、精神文明、社会文明、生态文明协调发展，形成了系统协调的现代文明新形态。
他说，中国式现代化摒弃了西方现代化所遵循的生产力发展单纯服从于资本的逻辑，摒弃了西方以资本为中心的现代化、两极分化的现代化、物质主义膨胀的现代化、对外扩张掠夺的现代化老路，既实现了对西方现代化理论的超越，又丰富和发展了马克思主义发展理论。
在全国政协文化文史和学习委员会副主任叶小文看来，二十大报告相关内容深刻阐述了中国式现代化的鲜明特质，揭示了中国式现代化与西方现代化的根本区别。
叶小文指出，长久以来，因占据现代化发展早期红利，西方资本主义国家控制了现代化话语权，将现代化等同于西方化，甚至认为现代化只能在西方文化土壤中发生。他说，“中国共产党探索的中国式现代化道路，实现了对西方现代化理论逻辑的超越，重写了世界现代化理论。”
一以贯之的现代化追求
回顾历史，从1840年鸦片战争以来，寻路现代化就是中国人民的不懈追求。学界普遍认为，中国真正意义上的现代化，起始于1949年新中国成立。从新中国成立后提出建设“四个现代化”，到改革开放后提出中国式的现代化，到现在提出以中国式现代化全面推进民族复兴，中国社科院马克思主义研究院马克思主义中国化研究部副主任贺新元向记者表示，中国式现代化的内涵已经越来越丰富，涵盖政治、经济、社会、文化、生态等方方面面。
中共二十大报告正式提出，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。在贺新元看来，这一论断是路径和目标的合二为一，将民族复兴和现代化融为了一体。
新中国建立以来，特别是改革开放之后，作为后发者的中国在现代化道路上一路追赶，已经成为世界第二大经济体、第一大工业国、第一大货物贸易国、第一大外汇储备国，国家综合实力和国际影响力不断跃升，完成了从“站起来”到“富起来”，再到“强起来”的飞跃。
2021年7月1日，即中共建党百年之际，中共正式宣告实现了第一个百年奋斗目标，全面建成小康社会。从二十大开始，中心任务变成全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。
2021年7月，即将毕业的学生在北京天安门城楼前以建党百年庆祝大会景观为背景拍照留念。陈晓根 摄王虎学向记者表示，中国式现代化是全面推进中华民族伟大复兴的路径，且是唯一正确的必由之路，“这是在不断的探索、实践、斗争、革命、建设过程中一步步走出来的，是经过实践检验，且走得通的”。
竹立家表示，从现代化的理论上看，中国式现代化贡献了中国智慧、中国方案。理论是需要实践支撑，并由实践检验。中国已经用发展事实证明了中国式现代化是行之有效的。
在鄢一龙看来，中华民族伟大复兴与全面建成社会主义现代化强国，二者实际上是一体的，但内涵角度各有侧重，中国式现代化是实现路径。
中央党校(国家行政学院)马克思主义学院院长张占斌表示，中华民族伟大复兴是历史使命，全面建成社会主义现代化强国是目标，中国式现代化是实现路径。“民族复兴与现代化强国某种意义上可以画等号，现代化强国建成之日就是民族复兴之时。”他说。
那么，如何完成中心任务，实现百年奋斗目标，达成历史使命？二十大报告也给出了明确答案。
人类实现现代化的新选择
纵观人类发展史和现代化历程，人类社会通向现代化的道路具有多样性。分析认为，中国式现代化道路不是西方资本主义模式，也不是苏联社会主义模式，而是符合中国国情、具有中国特色的现代化道路。
游客在浙江省湖州市安吉县余村游玩。蒋启明 摄中国式现代化与西方现代化在发展路径上区别明显。习近平曾在十八届中央政治局第九次集体学习时表示，“西方发达国家是一个‘串联式’的发展过程，工业化、城镇化、农业现代化、信息化顺序发展，发展到目前水平用了二百多年时间。我们要后来居上，把‘失去的二百年’找回来，决定了我国发展必然是一个‘并联式’的过程，工业化、信息化、城镇化、农业现代化是叠加发展的。”
中国人民大学马克思主义学院副院长、习近平新时代中国特色社会主义思想研究院副院长陶文昭表示，世界上不存在一成不变的现代化模式，现代化理论也是如此。中国式现代化的理论打破了对西方现代化理论的迷信，开辟了独立自主的发展道路。
二十大报告指出，实现中华民族伟大复兴进入了不可逆转的历史进程，中国式现代化为人类实现现代化提供了新的选择。
现代化本身定义就是开放的，没有标准化的现代化模式。在王虎学看来，现代化代表的是人类社会发展的一个方向，但怎么实现现代化，道路千条万条。他说，在现代化之路上，过去西方走在前面，所以话语被西方垄断，一度有人以为现代化就是西方化。但中国走出了一条不同于西方的现代化新路。
香港城市大学法学院教授、中国法与比较法研究中心主任王江雨说：“北京以高层次提出‘中国式现代化’，表明中国要光明正大、毫不含蓄地选择自己的路径。”
鄢一龙表示，中国式现代化属于中国，同样属于世界，它开辟了非西方国家独立自主探索现代化的新路，为其他发展中国家拓展了现代化新路径，为人类实现现代化提供了新选择。(完)
民众在重庆广阳岛一处露营地搭起帐篷，享受夏日傍晚的惬意。何蓬磊 摄（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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