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北京时间10月9日17时45分许,2024年诺贝尔化学奖在瑞典皇家科学院揭晓,该奖项的一半授予美国科学家David Baker,以表彰其在计算蛋白质设计方面的贡献;另一半则共同授予英国科学家Demis HassabisJohn M. Jumper,以表彰其在蛋白质结构预测方面的贡献。

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近五年诺贝尔化学奖回顾

诺贝尔化学奖是最具威望的化学领域研究奖项之一,在今年诺贝尔奖出炉之际,尹哥也带大家回顾下近五年来(2019年~2023年)化学奖获奖情况。

★ 2023年 ★

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获奖者:来自美国麻省理工学院的法国突尼斯裔美国化学家蒙吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美国哥伦比亚大学的化学教授路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)以及美国纳米晶体科技公司的俄罗斯科学家阿列克谢·伊基莫夫(Alexei I. Ekimov)。

获奖原因:他们在量子点的发现和发展方面的贡献。

当物质颗粒变得非常小(当它们缩小到纳米尺寸时)时,就会出现量子现象。这种粒子被称为量子点。阿列克谢·伊基莫夫成功在彩色玻璃中创造了尺寸相关的量子效应。这种颜色来自氯化铜纳米颗粒,叶基莫夫证明颗粒尺寸通过量子效应影响玻璃的颜色。路易斯·E·布鲁斯证明,在流体中自由漂浮的粒子中存在与尺寸相关的量子效应,与较大的粒子相比,较小的粒子吸收的光会向蓝光偏移。蒙吉·G·巴文迪成功生产出几乎完美的量子点,这些量子点具有特定尺寸和光滑的表面,这对于它们在实际应用中的使用是必不可少的。由于该方法易于使用,它具有革命性。量子点用于电子产品,包括计算机和电视屏幕以及LED灯。它们还可用于绘制生物组织图。

★ 2022年 ★

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获奖者:美国化学家卡罗琳·贝尔托西(Carolyn R. Bertozzi)、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔(Morten Meldal)和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯(K. Barry Sharpless)。

获奖原因:他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。

长期以来化学家们总想构建越来越复杂的分子。在药物研究中,这通常涉及人工构建具有药用特性的天然分子,但这通常耗时较长且成本高昂。点击化学和生物正交反应将化学带入了“功能主义时代”。卡尔·巴里·夏普莱斯摩顿·梅尔达尔的研究成果为点击化学奠定了基础;卡罗琳·贝尔托西则将点击化学带到一个全新维度,将其应用在生物体中,她开发的生物正交反应实现了多种应用,包括帮助开发更有针对性的癌症疗法等。

★ 2021年 ★

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获奖者:德国科学家本亚明·利斯特(Benjamin List)、美国科学家戴维·麦克米伦(David W.C. MacMillan)。

获奖原因:他们在发展不对称有机催化中的贡献。

许多科研领域和工业行业都依赖于化学家构建分子的能力,而构建分子需要催化剂来控制和加速化学反应。催化剂是化学家的基本工具,但研究人员长期以来认为原则上只有金属和酶这两类催化剂可用。本亚明·利斯特戴维·麦克米伦在2000年各自独立开发出了第三类催化剂,它建立在有机小分子基础上,被称为不对称有机催化剂,它们驱动的反应就是不对称有机催化。他们的研究成果表明,有机催化剂可用于驱动多种化学反应,通过这些反应可以有效合成多种分子,包括新药物分子、在太阳能电池中捕获光的分子等,为人类带来巨大益处。

★ 2020年 ★

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获奖者:法国女科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷(Emmanuelle Charpentier)以及美国女科学家珍妮弗·道德纳(Jennifer A. Doudna)。

获奖原因:她们在基因组编辑方法研究领域作出的贡献。

纽埃勒·沙尔庞捷珍妮弗·道德纳发现了基因技术中最犀利的工具之一,即“CRISPR/Cas9基因编辑技术”。基于这项技术,研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA,并有望更改某些生物的生命周期。这一技术对生命科学研究产生了突破性影响,有助于研发新的癌症疗法,并可能使治愈遗传性疾病成为现实。

★ 2019年 ★

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获奖者:美国科学家约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、斯坦利·惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham),日本科学家吉野彰(Akira Yoshino)。

获奖原因:他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。

轻巧、可充电且能量强大的锂离子电池已在全球范围内被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各种产品,并可以储存来自太阳能和风能的大量能量,从而使无化石燃料社会成为可能。上世纪70年代,斯坦利·惠廷厄姆发现了一种能量丰富的材料,这种由二硫化钛制成的材料可以嵌入锂离子,所以可被用作锂电池中的阴极。约翰·古迪纳夫推测,如果用金属氧化物来替代金属硫化物制造阴极,电池将具有更大的潜力,经过系统研究,他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生4伏的电压。基于此前的研究,吉野彰于1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池。他并未使用活泼的金属锂做阳极,而是使用了焦炭,这种碳材料可以像氧化钴一样提供容纳锂离子的空间。锂离子在阴阳极之间运动产生电流。

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其他奖项揭晓时间

另外还有文学奖、和平奖、瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖分别在10月10日、11日、14日陆续公布,感兴趣的小伙伴可以持续关注。