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.

自称“朝中有人”，诱骗干部沉沦！剪除基层官场骗子滋生苗头******

　　身份五花八门，自称“朝中有人”，诱骗干部沉沦……半月谈记者梳理并调研近年来查处的部分党员干部违纪违法案件时发现，一些官场骗子打着所谓的“上级领导”旗号，骗取党性差的干部信任，在围猎党员干部过程中牟取不当利益。专家呼吁，有针对性打好预防针，维护来之不易的风清气正的政治生态。

　　习近平总书记在二十届中央纪委二次全会上发表重要讲话强调，严厉打击那些所谓“有背景”的“政治骗子”。

　　善于营造“朝中有人”假象

　　半月谈记者调查发现，这些官场骗子身份各不相同，年龄差异较大，多为体制外人员。如2019年被公诉的政治掮客苏洪波曾是香港某公司的董事长；诈骗山东省原农业厅副厅长单增德的是一名道士；在2021年落马的江西建工集团原党委书记、董事长周才柬一案中，骗子团伙里有按摩店老板、老中医等。

　　办案人员介绍，官场骗子通常借助老乡会、战友会、领导活动等场所，专门结交领导干部，以拓展人脉。他们时刻关注人事动向，问题官员落马后，有的官场骗子便通过掮客，或自己充当掮客，主动联系问题官员及其亲属，表示愿意提供帮助。

　　从作案手法上看，官场骗子普遍善于营造“朝中有人”假象。在云南行骗的何清帆仅读过3年农校，却自称“父亲是中央领导，父亲娶了后妈后自己跑到云南做生意”。何清帆打造出高深莫测的人设，经常去北京拍一些以标志性建筑为背景的照片发在朋友圈，让人误以为她有门路。

　　何清帆认识昆明市公安局五华分局原局长涂力军后，在两年多时间里以“谈恋爱”的名义，从涂力军手中承揽2.1亿元项目。2019年，涂力军因涉嫌违纪违法问题接受组织审查，何清帆也因涉嫌共同职务犯罪和行贿被昆明市纪委监委采取留置措施。

　　2021年9月，江西省吉安市吉水县原县委书记袁守旺严重违纪违法被“双开”。当袁守旺预感自己在被组织调查时，与之相识的商人贺某找上了门。他刻意在袁守旺面前“给大领导打电话”，展示其背景深厚。贺某资金紧张，想从袁守旺处拿一笔钱解燃眉之急，便表示可以到北京帮袁守旺找关系、跑门路。

　　袁守旺通过他人转给贺某200万元活动经费。2021年清明节期间，贺某来到吉水，袁守旺问贺某“找关系”的进展，贺某以谎言搪塞。结果没过几天，袁守旺就被留置。

　　有关学者认为，官场骗子一直有，且在干部换届、重大会议等特殊时段异常活跃。这些官场骗子积极游走于政商之间，牵线搭桥，散布所谓“内幕消息”，获取一些心怀不轨官员的信任。

　　苍蝇不叮无缝的蛋

　　云南省纪委监委相关负责人说，官场骗子之所以能够精心布局、撒网围猎党员干部，依赖的就是人事变动信息带来的人心浮动。事实上，此前一些干部正是在谋求换届升迁时被套牢的。据山东省纪委监委相关办案人员介绍，单增德派人专门去泰山找道士求签。有道士听出来意，介绍所谓北京的“大领导”，后来单增德前后送了上百万元现金给道士推荐的人，希望能在换届时如愿以偿，最后无果。

　　北京科技大学廉政研究中心主任宋伟表示，当前仍不排除有少数干部理想信念不够坚定，他们面对个人发展机会时容易迷失自我，进而把希望寄托在官场骗子的身上。

　　浙江省委党校党史党建部原主任郭亚丁说，少数官员仍存在“人比规则好用”“办事要找人”“靠人际关系去解决问题”的扭曲权力观，官场骗子则充当腐败链条上的掮客，助长腐败滋生。中国科学院大学公共政策与管理学院教授马一德表示，部分官员想通过牵线、走捷径达到“速成”的目的，希望官场骗子能给他开绿灯、找通道，实际只会越陷越深。

　　“官场骗子违法犯罪手段隐秘、模糊、微妙，通过领导干部手中的职权为自己捞取经济利益。”山东大学法学院教授胡常龙说，由于违法官员与官场骗子之间的交易摆不到台面上，有些官员即便最终发现上当受骗也不敢报案，只能破财免灾，自认倒霉。这又无形中助推官场骗子继续实施新的欺骗行为。

　　让官场骗子无处可藏

　　近年来，随着我国干部任用选拔体制的科学性、公正性、公开性不断提升，一大批厚道正派、勤勉敬业、专业精通的德才兼备的优秀干部，通过公开公正公平的选拔程序走向领导岗位，干部任用选拔制度呈现出风清气正的良好氛围。“不让老实人吃亏”“能者上，庸者下”等理念深入人心。

　　郭亚丁认为，下一步还需继续完善干部升迁的制度设计，强化对重点领域、重点岗位干部的监督，同时扩宽信访举报途径，让官场骗子无处可藏。

　　马一德表示，要对官场骗子的典型案例作深度剖析，可以将其作为党员干部在宪法宣誓就职前的常规性教育，并融入党史和党课教育中去，培养党员干部的敬畏之心、防范之心。同时，向社会公布官场骗子典型案例，让全社会知道“特异功能、算卦、攀附、自称领导亲戚”等行为是官场骗子常用的伎俩。

　　以持之以恒的作风建设为全党“拧紧螺丝”，“不信组织信骗子”的畸形思想才能得到完全遏制。“继续在思想根子上巩固党员领导干部的思想觉悟和理想信念，只有这样，才能杜绝领导干部在权力运行和个人发展过程中，不再寄托到官场骗子身上。”宋伟说。

　　胡常龙表示，要教育、引导、培养全体干部树立正确的人生观、价值观，以“不求做大官，但求做大事”的思想境界做好工作。

　　（半月谈 记者：王井怀 杨文 字强 吴帅帅 吴文诩 赖星）