北京時(shí)間10月9日下午5點(diǎn)45分許，2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉。美國(guó)科學(xué)家David Baker獲獎(jiǎng)，以表彰其在計(jì)算蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方面的貢獻(xiàn)；另一半則共同授予英國(guó)科學(xué)家Demis Hassabis和John M. Jumper，以表彰其在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方面的貢獻(xiàn)。
剛剛，2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉！-肽度TIMEDOO

2024年的諾貝爾獎(jiǎng)單項(xiàng)獎(jiǎng)金為1100萬瑞典克朗，與2023年持平，合人民幣744.117萬元。

他們破解了蛋白質(zhì)奇妙結(jié)構(gòu)的密碼

2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)是關(guān)于蛋白質(zhì)的，而蛋白質(zhì)正是生命中巧妙的化學(xué)工具。David Baker成功地完成了一項(xiàng)幾乎不可能完成的壯舉——制造出了全新種類的蛋白質(zhì)。Demis Hassabis和John Jumper則開發(fā)了一個(gè)人工智能模型來解決一個(gè)50年的難題——預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這些發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏著巨大的潛力。

生命的多樣性證明了蛋白質(zhì)作為化學(xué)工具的驚人能力。它們控制和驅(qū)動(dòng)所有的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)共同構(gòu)成了生命的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)還可以作為激素、信號(hào)物質(zhì)、抗體以及不同組織的組成部分。

“今年被認(rèn)可的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)涉及驚人蛋白質(zhì)的構(gòu)建。另一個(gè)則是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)50年的夢(mèng)想——通過氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)開辟了巨大的可能性”，諾貝爾化學(xué)委員會(huì)主席Heiner Linke說。

蛋白質(zhì)通常由20種不同的氨基酸組成，這些氨基酸可以被描述為生命的基礎(chǔ)模塊。2003年，David Baker成功地利用這些模塊設(shè)計(jì)出了一種不同于其他蛋白質(zhì)的新蛋白質(zhì)。從那以后，他的研究小組創(chuàng)造了一種又一種富有想象力的蛋白質(zhì)，包括可用于藥物、疫苗、納米材料和微型傳感器的蛋白質(zhì)。

第二個(gè)發(fā)現(xiàn)涉及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)。在蛋白質(zhì)中，氨基酸以長(zhǎng)串連接在一起，折疊起來形成三維結(jié)構(gòu)，這對(duì)蛋白質(zhì)的功能起著決定性的作用。自20世紀(jì)70年代以來，研究人員一直試圖通過氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，但是極為困難。四年前，一項(xiàng)驚人的突破出現(xiàn)了。

2020年，Demis Hassabis和John Jumper開發(fā)了一個(gè)名為AlphaFold2的人工智能模型。在它的幫助下，他們已經(jīng)能夠預(yù)測(cè)研究人員已經(jīng)確定的幾乎所有2億種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。自從他們?nèi)〉猛黄埔詠?，AlphaFold2已經(jīng)被來自190個(gè)國(guó)家的200多萬人使用。在無數(shù)的科學(xué)應(yīng)用中，研究人員現(xiàn)在可以更好地了解抗生素耐藥性，并創(chuàng)建可以分解塑料的酶的圖像。

沒有蛋白質(zhì)，生命就不會(huì)存在。而現(xiàn)在，我們可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)我們自己的蛋白質(zhì)，這給人類帶來了巨大的好處。

David Baker，1962年出生于美國(guó)西雅圖。1989年從美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位。目前為美國(guó)華盛頓大學(xué)教授。

Demis Hassabis，1976年出生于英國(guó)倫敦。2009年從英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院獲得博士學(xué)位。目前為谷歌DeepMind CEO。

John M. Jumper，1985年出生于美國(guó)阿肯色州小石城。2017年從美國(guó)芝加哥大學(xué)獲得博士學(xué)位。目前為谷歌DeepMind資深科學(xué)家。

過去10年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主名單
2023年——美國(guó)科學(xué)家Moungi G. Bawendi、Louis E. Brus和俄羅斯科學(xué)家Alexei I. Ekimov獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“對(duì)量子點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和合成”。

2022年——美國(guó)和丹麥3位科學(xué)家Carolyn R. Bertozzi、Morten Meldal和K. Barry Sharpless獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在點(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)方面的發(fā)展”。

2021年——德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家Benjamin List和David W.C. MacMillan獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在不對(duì)稱有機(jī)催化方面的發(fā)展”。

2020年——法國(guó)和美國(guó)科學(xué)家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“開發(fā)出一種基因組編輯方法”。

2019年——美國(guó)和日本3位科學(xué)家John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham和Akira Yoshino獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在鋰離子電池的發(fā)展方面作出的貢獻(xiàn)”。

2018年——美國(guó)科學(xué)家Frances H. Arnoid獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“研究酶的定向進(jìn)化”；另外兩位獲獎(jiǎng)?wù)呤敲绹?guó)的George P. Smith和英國(guó)的Sir Gregory P. Winter，獲獎(jiǎng)理由是“研究縮氨酸和抗體的噬菌體展示技術(shù)”。

2017年——瑞士、美國(guó)和英國(guó)3位科學(xué)家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“研發(fā)出冷凍電鏡，用于溶液中生物分子結(jié)構(gòu)的高分辨率測(cè)定”。

2016年——法國(guó)、美國(guó)、荷蘭3位科學(xué)家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“分子機(jī)器的設(shè)計(jì)與合成”。

2015年——瑞典、美國(guó)、土耳其3位科學(xué)家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“DNA修復(fù)的機(jī)制研究”。

2014年——美國(guó)及德國(guó)三位科學(xué)家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner獲獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是“研制出超分辨率熒光顯微鏡”。

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)小知識(shí)
——截至2023年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)共頒發(fā)了115次，沒有頒發(fā)的8年分別是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。

——1901年至2023年，共194人次獲獎(jiǎng)，實(shí)際獲獎(jiǎng)個(gè)人為192人，因?yàn)橛?guó)科學(xué)家Frederick Sanger于1958年和1980年兩次獲獎(jiǎng)，美國(guó)科學(xué)家Barry Sharpless于2001年和2022年兩次獲獎(jiǎng)。

——115次頒獎(jiǎng)中，63次為單獨(dú)獲獎(jiǎng)?wù)撸?5次為2人共享，27次為3人共享。

——最年輕的獲獎(jiǎng)?wù)呤欠▏?guó)科學(xué)家Frédéric Joliot，1935年因“合成新的放射性元素”與妻子Irène Joliot-Curie一起獲獎(jiǎng)，時(shí)年35歲。

——最年長(zhǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)呤敲绹?guó)科學(xué)家John B. Goodenough，2019年因“在鋰離子電池的發(fā)展方面作出的貢獻(xiàn)”獲獎(jiǎng)，時(shí)年97歲。他也是迄今為止所有諾獎(jiǎng)得主中獲獎(jiǎng)時(shí)最年長(zhǎng)的一位。

——192位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主中，有8位女性。分別是1911年的居里夫人（居里夫人另外還獲得1903年的物理學(xué)獎(jiǎng)）、1935年的Irène Joliot-Curie、1964年的Dorothy Crowfoot Hodgkin、2009年的Ada Yonath、2018年的Frances H. Arnold、2020年的Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna，以及2022年的Carolyn R. Bertozzi。其中，Marie Curie和Dorothy Crowfoot Hodgkin獨(dú)享當(dāng)年的化學(xué)獎(jiǎng)。

——諾獎(jiǎng)史上的“家庭”諾獎(jiǎng)。

居里夫人家庭是歷史上最成功的“諾獎(jiǎng)家庭”。居里夫婦1903年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；居里夫人自己1911年又獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)；居里夫婦的大女兒Irène Joliot-Curie，與丈夫Frédéric Joliot一起獲得1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)；居里夫婦的小女兒ève Curie，嫁給了Henry R. Labouisse，他在1965年代表聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)接受了當(dāng)年的諾貝爾和平獎(jiǎng)。

來源：科學(xué)網(wǎng)微信公眾號(hào)