諾獎解讀｜貝爾托西學生陳興：近年應用最廣的化學反應終于獲獎

·點擊化學反應和生物正交反應的出現，在某種程度上，讓有機化學反應可以在生命體系中進行，因此，它可以開拓出非常多的交叉領域，有無窮多的想象空間。

因在點擊化學和生物正交化學研究方面的貢獻，美國化學家卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi）和丹麥化學家摩頓·梅爾達爾（Morten Meldal）、美國化學家卡爾·巴里·夏普利斯（K. Barry Sharpless）分享了2022年諾貝爾化學獎。

當地時間2022年10月5日，瑞典斯德哥爾摩，瑞典皇家科學院常任秘書漢斯·埃勒格倫(中)、諾貝爾化學委員會主席喬納斯·阿奎斯特(左)和諾貝爾化學委員會成員奧洛夫·拉姆斯特羅姆宣布了2022年諾貝爾化學獎的獲獎者。瑞典皇家科學院宣布，將2022年諾貝爾化學獎授予卡羅琳·露絲·貝爾托西(Carolyn R. Bertozzi)（美國加州，斯坦福大學）、摩頓·梅爾達爾(Morten Meldal)（丹麥，哥本哈根大學）和卡爾·巴里·夏普萊斯(K. Barry Sharpless)（美國加州拉荷拉，斯科瑞普斯研究所）三位科學家，以表彰他們在發展點擊化學和生物正交化學方面做出的貢獻。視覺中國 圖

卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi），1966年生于美國，目前任美國斯坦福大學教授。

北京大學化學與分子工程學院教授、院長陳興曾在卡羅琳·貝爾托西實驗室攻讀博士學位。

2022年諾貝爾化學獎公布后，澎湃新聞第一時間聯系陳興，對該獎項相關成果進行了解讀。

陳興告訴澎湃新聞，點擊化學反應和生物正交反應應該是最近幾十年來被應用最廣的化學反應。很長一段時間里，大家都覺得它們的重要性值得諾貝爾獎的認可。

陳興表示，其實生物正交化學反應和點擊化學反應，這兩個反應最終幾乎是變成了一類的反應，在化學、生物、材料等領域應用非常廣泛。他們三個人開發的這兩類反應，解決了不同的問題，但有共通的思路和應用。

2022年諾貝爾化學獎相關成果讓困難的化學反應過程變得更容易。

這兩個反應是為了解決這樣一個問題：在一個很復雜的體系里，如何能夠非常特異、高效地進行連接反應。生物正交反應最早被開發出來是用來做糖分子標記的，希望能夠很特異地去標記它，而不受到其他生物分子的干擾，同時不干擾生命體系中其他的生物分子。但是細胞里面有各種各樣的分子，要用一個化學反應去標記一個特定的分子，其實是很難的。

陳興表示，點擊化學反應也很類似，K. Barry Sharpless和Morten Meldal做的是有機合成。通常一個分子有各種各樣的官能團，比如我們想要其中的A基團和B基團反應，但需要把其他能夠干擾反應的官能團先保護起來。但是在生物生命體系上就沒辦法進行這種保護操作，所以很多時候，有機化學反應是很難用到生命體系里去的。而K. Barry Sharpless和Morten Meldal開發的點擊化學反應，不需要再去保護其他基團，A和B兩個基團就能夠非常特異地、快速地、在室溫條件下、在各種各樣開放的體系中反應。

這在化學上能夠很高效地合成各種各樣的化合物，如藥物分子。在生物學上，可以在活體中看到某一類糖分子的多和少，可以在疾病發生時，監測特定糖分子的水平變化，這在之前都是非常難做到的。

生物正交化學照亮細胞。

陳興介紹，化學生物學是一個新興的交叉學科。他PhD導師Carolyn R.Bertozzi最早開展的生物正交反應，從某種程度上講，實際上是開創化學生物學這一領域最重要的工作之一。它讓化學反應可以在生命體系中做，而以前的化學反應，比如說做合成材料，在工廠里面，需要一個特殊的環境，但在人體里面很難去控制這個化學反應，因為它的反應條件很劇烈。或者換個角度講，很多化學反應都不能在水里面發生。對于很多化學反應來說，水都不是一個好的溶劑。點擊化學反應和生物正交反應的出現，在某種程度上，讓有機化學反應可以在生命體系中進行，因此，它可以開拓出非常多的交叉領域，有無窮多的想象空間，可以應用到疾病的檢測治療等領域。

10月5日，卡羅琳·貝爾托西獲得諾貝爾化學獎后的自拍照片

陳興說，導師Carolyn R.Bertozzi是一個非常聰明的天才科學家。“給我最深的印象就是，她對科學永遠充滿了激情，對所有人都非常友好，我在她組里讀博士的時候，她對我們所有的學生非常包容，組里的氛圍自由。她也很鼓勵大家去開拓，去做自己感興趣的方向。”