本报杭州10月5日讯 （记者 郑文） 5日，瑞典皇家科学院宣布，将2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。

　　用人工方法合成天然分子是药学领域的重要组成部分，然而复杂分子的构建往往需要经过多个步骤，不仅生成不必要的副产物，还增加提纯难度，使得药物分子的生产过程既耗时又昂贵。这三位科学家开创了一种全新的化学理念，能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起，如同搭积木一样，利用基础模块搭建出变化无穷的造型。

　　“相关技术的创新性很强，并且在新药研发、诊断检测、材料合成等领域有着非常重要的应用。”浙江大学药学院院长顾臻告诉记者，此次诺奖是对三位科学家前瞻性工作的认可，点击化学和生物正交化学的发展已焕发出蓬勃生机。

　　点击化学的概念来自沙普利斯在21世纪初发表的一篇文章。沙普利斯认为，让碳原子之间形成化学键是化学合成的一大障碍，来自不同分子的碳原子往往缺乏成键的化学动力，而人工激活反应的过程会导致许多不必要的副产物。他提出一种更容易掌控的路径，即利用氮原子或氧原子作为“桥梁”，将具有完整碳骨架的小型分子拼接起来。

　　这种方法被称为点击化学。沙普利斯认为，组合简单化学模块的方法可以创造出几乎无穷无尽的分子种类，该方法可以生成与天然分子药物有类似功能的新药，并可以实现工业规模生产。

　　此后不久，他和梅尔达尔分别提出了铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应，目前已被广泛应用于多个领域，比如生物医药、绘制DNA图谱以及创建用途更广的新材料。

　　“尽管点击化学诞生不过20年，但已经广泛用于药物研发。”顾臻说，沙普利斯和梅尔达尔的发明使温和条件下不同分子更好地“靶向”链接成为可能。

　　不过，铜催化存在一定毒性，是否可以实现更简单的不需要催化剂的点击化学呢？贝尔托齐做到了，2004年，她发表了无铜点击反应的论文，将其命名为应变促进炔叠氮化物环加成。她的工作将点击化学推进至一个全新的水平，并将其应用到生命体中，这一生物正交反应能在不干扰细胞正常化学的情况下发生。

　　顾臻说，所谓正交，就是互不干扰的意思。一个化学反应可以在生物背景下独立进行，不对周围的生物体系产生影响，而生物体系中各种物质也不会对它产生干扰，“有些时候，我们想人为地控制一些反应，比如使药物作用至靶向器官或病灶，对细胞特定部位进行成像等，需要采取一些特定的修饰，这个时候生物正交反应可以帮很大的忙。”