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  2022年诺贝尔化学奖发布现场，屏幕上显现奖项得主美国科学家卡罗琳·贝尔托齐（左）、卡尔·巴里·夏普利斯（右）和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔的相片。新华社记者 任鹏飞摄

  昨日，瑞典皇家科学院宣告，将2022年诺贝尔化学奖颁发美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·夏普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以赞誉他们在开展点击化学和生物正交化学方面的奉献。

  三位科学家经过各自的研讨，发明出了简略而有用的办法，将化学从杂乱的分子结构中摆脱出来，进入了化学反响的功用性年代，然后为人类发明新物质推开一扇方便之门。

  高雅、聪明、新颖、有用，是诺贝尔奖委员会送给本年化学奖的四个赞美词。而夏普利斯在2001年第一次获颁诺贝尔化学奖时也提到了这四个词：“高雅、聪明、新颖，但最重要的是有用”。

  1998年前后，夏普利斯就抛弃了成果他生射中第一个诺奖的不对称催化氧化范畴，转而投身开辟点击化学。他以为，化学家需求新思想，来改动专心于组成分子结构的传统。

  “组成分子是十分贵重的。”在夏普利斯看来，执着于将分子之间的化学键翻开再衔接，会导致许多不必要的副反响和巨大的丢失。他鼓舞团队测验将一些完好的小分子经过相似“分子戏法扣”的部件衔接——它们就像轿车安全带的一对锁扣，只需悄悄“click”就能连在一同。

  “它们就像在火车站里寻找相互的情侣，虽然摩肩接踵，但仍是能一眼认出相互，而且十指相扣地紧紧牵手。”▼下转第三版（上接第一版）夏普利斯喜爱用这个比方来描述点击化学的高效：如蝴蝶般游荡在杂乱环境中的分子，一旦找到配对分子，就会如鹰一般爬升曩昔，精准结合。

  华东师范大学化学与分子工程学院教授姜雪峰和记者说，现在点击化学已被遍及的使用在新材料的组成中。这种具有巨大潜力的功用性绿色化学，经过结合简略的化学构件，能够发明出简直没有尽头的分子。

  本世纪初，丹麦哥本哈根大学教授莫滕·梅尔达尔构建了巨大的化合物库，期望从中挑选到潜在新药分子。在一次化学试验中，他意外发现，在参加铜离子后，炔烃与酰基卤化物分子并没有按正常料想反响，而是形成了一个很安稳的环形结构。

  莫滕很快意识到这一反响的特殊性，在2001年6月的一次学术研讨会上初次介绍了他的发现，并于2002年宣布了论文，标明该反响可用于将许多不同分子快速而有用地扣在一同。

  简直与莫滕一起，夏普利斯也宣布了一篇关于铜催化的叠氮化合物与炔烃之间反响的论文，并指出这一反响可在水中可靠地进行。“这便是一个抱负的点击化学反响。”夏普利斯刚提出这一观念时，许多人以为他疯了，但现在我们不得不供认他是对的。

  这个铜催化的叠氮—炔环化，正是点击化学皇冠上的明珠——让分子click的“戏法扣”。尔后，化学家们不断对“分子戏法扣”来优化，让它能装置到尽可能多的有机分子上。

  2019年10月，英国《天然》杂志刊登夏普利斯的我国弟子、时任中科院上海有机化学研讨所研讨员董佳家课题组的一项发现：他们找到了一种极端高效、高通量的组成“分子戏法扣—叠氮官能团”的办法，只需在室温下，无需催化剂，即便浓度十分低，也能当即产生转化反响，然后突破了原先的瓶颈。

  与莫滕、夏普利斯不同，贝尔托齐的视角更倾向生命科学，她在研讨一种与免疫相关的糖类。在生物体内，糖的结构之杂乱更甚于蛋白质。因为缺少东西，她的研讨极为耗时吃力。

  在一次学术会议上，贝尔托齐遭到一个陈述的启示，开端考虑为细胞中的蛋白质分子装置带有荧光分子的化学手柄。这个化学手柄有必要“毋忝厥职”，对其他细胞内分子“目不斜视”。

  1997年，她证明了自己的主意，并于2000年找到了抱负中的“最佳化学手柄”——一个叠氮化物。这与点击化学的“分子戏法扣”不约而同。

  但是，关于生命体而言，铜离子是有毒的。所以，贝尔托齐深化发掘文献，找到了一种不需求铜催化，就能使叠氮化物与带有环张力的炔“爆破式结合”的办法。这便是生命正交反响，指在生命体内高效进行的反响，它们与生射中天然的化学反响相互穿插但不相互影响。2004年，她宣布了无铜点击反响，并用它来追寻生命体内糖分子的踪影。

  “贝尔托齐的发现，让化学与生命之间树立起了有用桥梁。”姜雪峰说，科学家已开端用这种办法开发针对系列疾病的精准、靶向、缓释、示踪、多功用、高集成等多样化功用分子库。