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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.
东西问·读懂中国式现代化｜田飞龙：中国式现代化为何是在历史接力与体系竞争中前行？******
中新社北京12月11日电 题：中国式现代化为何是在历史接力与体系竞争中前行？
作者 田飞龙 北京航空航天大学法学院副教授，北京党内法规研究会常务理事
编者按：
现代化，一场跨越数百年、关涉五大洲的全球社会大转型，贯穿经济、科技、政治、文化等各个领域，给世界带来巨变。中国，无疑也是这历史进程中的一部分。
经过百年奋斗，中国的现代化蔚然成潮。中共二十大报告正式提出“中国式现代化”，为何是现代化模式的创新？其本质要求究竟为何？为何能打破“历史终结论”？“东西问”特稿专栏藉此推出“读懂中国式现代化”专题策划(二)，将围绕“中国式现代化的世界意义”进行解读。
中共二十大报告提出“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”，这一判断具有重要的价值奠基与制度实践指南意义。“中国式现代化”成为二十大的“思想名片”和“制度名片”，成为中国发展经验与智慧的总括性框架。
11月中美元首在印尼巴厘岛举行会见，中方清晰阐明对民族复兴与全球治理的系统主张和方案，世界各国对中国式现代化与全球可持续发展的深度关联抱有积极理解和期待。中国式现代化不仅是民族复兴的基础，更是全球经济复苏与全人类和平发展的生机。
2022年11月16日，二十国集团(G20)领导人第十七次峰会于印尼巴厘岛闭幕。李志华 摄现代化是一种世界历史命运，也是人类文明的必然进程，但各国各民族如何完成现代化？如何在价值和制度的双重层面实现民族性与现代性的本国均衡解？如何在西方先发的现代化模式及其霸权话语下实现自主发展道路的探索与定型？这是对非西方文明、民族与国家的规范性乃至生存性挑战。“中国式现代化”就是中国应对上述挑战的基本回答，也是人类现代化探索进程的新篇章。
东方与西方：中国式现代化的历史
现代化(Modernization)本身是一个西方概念，是西方现代性(Modernity)在观念和制度上自我成熟与扩展的历史过程。现代化以现代性为价值基础和制度导向。现代性本身具有清晰的历史属性和批判意识：其一，现代性相对于古典性(Classicality)而言，是对西方古代文明及其价值与制度体系的批判性重构，是以个人理性为内核的文明形态塑造；其二，现代性在本质上是对诸神的放逐与对“全人”的理性界定和升华，人权与民主成为现代性的政治本体要素；其三，现代性在西方首先成熟和体系化，并通过殖民主义和霸权主义方式实现了全球化，造成“西方文明中心论”和“文化等级制”；其四，西方现代性与现代化过程在其内部范畴具有理性批判精神和多元性(如欧陆现代化、英美现代化等)，但对非西方文明及其国家民族则具有文化压制性和模式强制性(西方在其内部是“复数”，但在其外部却是“单数”)，这是西方霸权及其双重标准的历史与精神来源。
“古罗马文明展”在中国国家博物馆展出。田雨昊 摄中国文明与政治体系自成一体，在漫长的古代史进程中不仅完成了自身的思想与制度成熟，而且以天下体系的方式塑造出对周边族群和不同文化的“协和万邦”体系，持续进行着文化输出、交流、互鉴，提供力所能及的和平与安全。但从1840年鸦片战争以来，中国的大一统国家秩序与天下体系的协和秩序遭到已基本完成工业革命和现代民主制度建构的西方列强的殖民侵略与压迫，从而开启了中国近现代史的双重进程：一方面是模仿西方的现代化进程；另一方面是在文化与制度上艰难探索自主现代化道路的进程。随着救亡图存成为民族的集体生存意识，现代化已是唯一的救国救民之道。但中国现代化的道路到底如何走、现代化命运到底会如何？这些问题的答案并非不证自明。
翻拍致远舰资料照片。甲午战争中，致远舰与日军吉野舰对战时发生爆炸沉没。张颖 摄从中国现代化百余年的历程来看，思想与制度路线的竞争和探索一直在进行。就现代化的理解和实践而言，中国现代化精英展开了前后相继的道路探索，大体包括：其一，以洋务运动为代表的物质(器物)现代化，其指导思想为“中学为体，西学为用”，理论检讨的范围仅限于中国的物质技术落后，但洋务运动遭到了甲午战败的挫折；其二，以戊戌变法为代表的制度现代化，其指导思想为康梁维新派的变法改制论，理论检讨范围限于制度层面，主张以君主立宪制实现现代化突破，但变法失败，革命继起；其三，以新文化运动为代表的文化现代化，有鉴于物质、制度层面现代化探索的挫折，中国的现代化精英寻求向中国文明更深处批判与革命，其指导思想是新青年文化革命理论，实践遗产是五四运动，提出了中国现代化的民主命题和科学命题。
市民在北京鲁迅博物馆参观《曙光·伟业——五四运动和中国共产党的创立》专题展。杜建坡 摄由此可见，中国现代化精英对现代化道路的探索确实呈现了一个由表及里、由浅入深、不断试错、逐步进化的过程，从而在现代化思想启蒙、社会运动与制度创新层面为革命性的变革准备了基本条件。
中国式现代化显然离不开中国文明的自有基础，更离不开中国近现代过程的接力探索，上述从物质到制度再到文化层面的现代化思想与实践运动，是一个前后相续、接力超越的历史综合过程，最终汇聚为中国共产党领导的中国式现代化的历史基础和实践来源。《中华人民共和国宪法》序言，就是对中国式现代化之历史背景、探索过程及价值与制度成效的权威而科学的总结。
内蒙古呼和浩特，读者在新华书店的宪法专柜前阅读。刘文华 摄处境与竞争：中国式现代化的自觉
作为对人类文明新形态的接力探索，中国式现代化也是自我完善与惠及人类的历史过程。现代化存在“西方中心论”迷思，其精神根源在于：其一，从历史发生学上，西方现代化是人类现代化第一个成体系的思想与制度成果，是第一个被实证且行之有效的完整体系，由此带来西方的自信与非西方的自卑，这种结合偶然但持久，现代化是去魅化，但西方现代化成为非西方的新魅惑来源；其二，从文化领导权与霸权利益上，西方通过将自身现代化加以普适化而持续收取非西方的经济红利和文化红利，非西方的市场、制度与文化被西方强制性格式化与重新编码，非西方文明及其政治存在逐步成为一种丧失主体性与平等竞争资格的依附性存在。
非西方之自主现代化内含的主权意识、民族文明意识和全球竞争意识，本来是西方现代化的起源密码，却在西方现代化霸权转化过程中成为非西方民族的探索禁忌。西方式现代化具有内在无法克服的精神自负与霸权基因，从而决定了中国式现代化未来进程的基本处境。其一，西方式现代化的精神条件是一神论和“西方中心论”，原则上不允许出现非西方的体系性挑战者，美国将中国定义为唯一的体系挑战者和主要对手，这是西方式现代化逻辑的必然结果；其二，西方式现代化从16世纪以来累积五百年而成的全球霸权体系及其利益网络，是西方文明及列强群体竭力守护的遗产，影响着整个西方世界与全球秩序，故西方霸权的保卫战在精神动员与协调行动上虽有分歧，但共同利益更为凸显；其三，殖民主义与后殖民主义对非西方世界的复杂渗透、支配及其思想与制度改造，其深刻程度出乎预料，要对西方式现代化进行基本价值和制度上的制衡与竞争，其理论难度和实践难度需要充分评估与周全应对。
2020年5月29日，香港市民来到美国驻港澳总领事馆门口举行抗议示威，支持“涉港国安立法”，强烈反对美国政府干预香港事务，干涉中国内政。张炜 摄中国与世界：中国式现代化的新意
中国式现代化是一个具有历史综合性的理论命题，也是与民族复兴相伴而行的实践命题，更是民族性与现代性在中国文化和政治场景下的全新均衡解。中国式现代化致力于民族复兴与人类和平发展相互结合的文明新形态的结构性和体系性探索，也是中国走向世界舞台中央的基本姿态。
从中国式现代化的制度图景和要素来看，有着自身文明根基、实践理性和全球治理的系统方案：其一，国情和文化要素，包括人口规模巨大、人与自然和谐共生等，凸显对大一统智慧的传承和责任，以及对人与自然关系的东方文化理解与守护；其二，社会主义要素，包括坚持中国共产党的领导和中国特色社会主义、共同富裕、丰富人民精神世界、高质量发展与全过程人民民主，其精神性、公平性、发展性与民主性的整合及结构化，是社会主义优越性的实践验证和体系化落实；其三，全球治理要素，包括人类命运共同体和人类文明新形态，更是对天下主义当代性、和平发展核心价值观的知行合一，是中国智慧与中国方案的理性参与和贡献。
西藏昌都市洛隆县易地搬迁安置点阿托卡小康示范新村村民载歌载舞庆脱贫。何蓬磊 摄总之，中国式现代化是立足自身文明和民族性而面向世界、面向未来的思想和制度体系，绝非复古主义、民族主义或霸权主义，而是民族复兴与人类文明新形态的规范性创新和实践性呈现。中国式现代化的未来进程，必然继续在历史接力和体系竞争中前行。(完)
受访者简介：
田飞龙，北京航空航天大学高研院/法学院副教授，一国两制法律研究中心执行主任，硕士生导师，北京大学法学博士，北京党内法规研究会常务理事。曾赴瑞士弗里堡大学联邦制研究所短期访学(2009.8-2009.9)及担任香港大学法律学院Leslie Wright Fellow(2014-2015)。主要研究方向为宪法与政治理论、比较法与全球治理、港澳基本法、涉外法治。兼任全国港澳研究会理事、海峡两岸关系法学研究会理事等。译有《联邦制导论》《美国革命的宪法观》等12部译著。著有《现代中国的法治之路》《香港政改观察》《政治宪法的中国之道》《香港新秩序》等8部专著。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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