诺贝尔化学奖也太交叉了

文摘   科学   2024-10-10 09:06   江苏  

化学奖不"化学"

2024年的诺贝尔化学奖被授予了在蛋白质研究领域具有突出贡献的David BakerDemis HassabisJohn Jumper(延续了化学奖"交叉"的优良传统,生物化学怎么不算化学呢)。诺贝尔化学委员会主席 Heiner Linke评价:“今年获得认可的发现之一涉及构建壮观的蛋白质。另一个是关于实现一个50年的梦想:根据蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构。这两项发现都开辟了巨大的可能性“。2003年,David Baker成功地设计了一种不同于任何其他蛋白质的新蛋白质。从那时起,他的研究小组创造了一个又一个富有想象力的蛋白质,包括可用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。
第二个发现涉及蛋白质结构预测。在蛋白质中,氨基酸以长链的形式连接在一起,这些长链折叠形成三维结构,这对蛋白质的功能起决定性作用。自1970年代以来,研究人员一直试图从氨基酸序列中预测蛋白质结构,但这是出了名的困难。然而,四年前,出现了惊人的突破。2020年,Demis HassabisJohn Jumper推出了一个名为AlphaFold2的AI模型。在它的帮助下,他们已经能够预测研究人员已经鉴定出的几乎所有2亿种蛋白质的结构(甚至比实验数据还精准)。自突破以来,AlphaFold2已被来自190个国家/地区的200多万人使用。在众多的科学应用中,研究人员现在可以更好地了解抗生素耐药性,并创建可以分解塑料的酶的图谱。



化学奖中的生物人

我们来细数一下究竟有多少诺贝尔化学奖颁发给了生物医药相关的科学家/研究[2]。当然了,这事有多种理解方式:首先生物体是依赖于化学基础存在的,生物和化学本就难解难分;其次生物医药方面的研究确实占领了诺贝尔化学奖的一席之地;再次,作为生物人,我们也不得不感谢诸多的化学家为共筑生物与医药领域做出的伟大贡献。

年份
获奖者
获奖原因
1902
赫尔曼·费歇尔
在糖类和嘌呤合成中的工作
1907
爱德华·比希纳
生物化学研究中的工作和发现无细胞发酵
1915
里夏德·维尔施泰特
对植物色素的研究,特别是对叶绿素的研究
1927
海因里希·奥托·威兰
对胆汁酸及相关物质的结构的研究
1928
阿道夫·温道斯
对甾类的结构以及它们和维他命之间的关系的研究
1929
阿瑟·哈登
对糖类的发酵以及发酵酶的研究
汉斯··奥伊勒·切尔平
1930
汉斯·费歇尔
对血红素和叶绿素的组成的研究,特别是对血红素的合成的研究
1937
沃尔特·霍沃思
对碳水化合物和维生素C的研究
保罗·卡勒
对类胡萝卜素、黄素、维生素A和维生素B2的研究
1938
里夏德·库恩
对类胡萝卜素和维生素的研究
1939
阿道夫·布特南特
对性激素的研究
1945
阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁
对农业和营养化学的研究发明,特别是提出了饲料储藏方法
1946
詹姆斯·萨姆纳
发现了酶可以结晶
约翰·霍华德·诺思罗普
制备了高纯度的酶和病毒蛋白质
温德尔·梅雷迪思·斯坦利
1947
罗伯特·鲁宾逊
对具有重要生物学意义的植物产物,特别是生物碱的研究
1948
阿尔内·蒂塞利乌斯
电泳现象和吸附分析的研究,特别是对于血清蛋白的复杂性质的研究
1957
亚历山大·罗伯兹·托德
在核苷酸和核苷酸辅酶研究方面的工作
1958
弗雷德里克·桑格
对蛋白质结构组成的研究,特别是对胰岛素的研究
1961
梅尔文·卡尔文
对植物吸收二氧化碳的研究
1962
马克斯·佩鲁茨
对球形蛋白质结构的研究
约翰·肯德鲁
1970
卢伊斯·弗德里科·莱洛伊尔
发现了糖核苷酸及其在碳水化合物的生物合成中所起的作用
克里斯蒂安·伯默尔·安芬森
威廉·霍华德·斯坦
对核糖核酸酶的研究,特别是对其氨基酸序列与生物活性构象之间的联系的研究
对核糖核酸酶分子的活性中心的催化活性与其化学结构之间的关系的研究
1975
约翰·康福思
酶催化反应的立体化学的研究
1980
保罗·伯格
对核酸的生物化学研究,特别是对重组DNA的研究
沃特·吉尔伯特
弗雷德里克·桑格
对核酸中DNA碱基序列的确定方法
1989
悉尼·奥尔特曼
发现了RNA的催化性质
托马斯·切赫
1993
凯利·穆利斯
发展了以DNA为基础的化学研究方法,开发了聚合酶链锁反应(PCR
迈克尔·史密斯
发展了以DNA为基础的化学研究方法,对建立寡聚核苷酸为基础的定点突变及其对蛋白质研究的发展的基础贡献
1997
保罗·波耶尔
阐明了三磷酸腺苷(ATP)合成中的酶催化机理和发现了离子转运酶Na +K + -ATPase
约翰·沃克
延斯·克里斯蒂安·斯科
2002
约翰·贝内特·芬恩
发展了对生物大分子进行鉴定和结构分析的方法,建立了软解析电离法对生物大分子进行质谱分析
田中耕一
库尔特·维特里希
发展了对生物大分子进行鉴定和结构分析的方法,建立了利用核磁共振谱学来解析溶液中生物大分子三维结构的方法
2003
彼得·阿格雷
对细胞膜中的离子通道的研究,发现了水通道
罗德里克·麦金农
对细胞膜中的离子通道的研究,对离子通道结构和机理的研究
2004
阿龙·切哈诺沃
发现了泛素介导的蛋白质降解
阿夫拉姆·赫什科
欧文·罗斯
2006
罗杰·科恩伯格
对真核转录的分子基础的研究
2008
下村脩
发现和改造了绿色荧光蛋白(GFP
马丁·查尔菲
钱永健
2009
文卡特拉曼·拉马克里希南
对核糖体结构和功能方面的研究
托马斯·施泰茨
阿达·约纳特
2012
罗伯特·莱夫科维茨
G蛋白耦联受体的研究
布莱恩·克比尔卡

2015
托马斯·林达尔
DNA修复的细胞机制研究
保罗·莫德里奇
阿齐兹·桑贾尔
2017
雅克·杜波切特
开发冷冻电子显微镜用于溶液中生物分子的高分辨率结构测定
阿希姆·弗兰克

理查德·亨德森

2018
弗朗西斯·阿诺德
酶的定向演化以及用于多肽和抗体的噬菌体展示技术
乔治·史密斯
格雷戈里·温特尔
2020
埃玛纽埃勒·沙尔庞捷
开发了一种基因组编辑方法
珍妮弗·道德纳
2022
Carolyn R. Bertozzi
点击化学和生物正交化学
Morten Meldal
K. Barry Sharpless
2023
Moungi Bawendi量子点的发现和合成
Louis Brus
Alexei Ekimov
2024David Baker蛋白质研究
Demis Hassabis
John Jumper

从上表我们不难发现,历史上获得诺贝尔化学奖的196人中,71人都因生物相关的研究而获得诺奖,超过了总获奖人数的1/3。当然2024年获奖的几位大师贡献度最大的工作应当划分为计算生物学的范畴,而诺贝尔物理学奖也被颁发给了在机器学习人工神经网络方面有突出贡献的John J. Hopfield、Geoffrey E. Hinton。怎么说呢,要不考虑给大佬们单开一个数学奖?🤔

参考

[1]https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/press-release/
[2]https://baike.baidu.com/item/诺贝尔化学奖/559567
[3]https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2024/press-release/

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