北京时间10月9日下午5点45分许,2024年诺贝尔化学奖揭晓。美国科学家david baker获奖,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 hassabis和john m. jumper,以表彰其在蛋白质结构预测方面的贡献。
2024年的诺贝尔奖单项奖金为1100万瑞典克朗,与2023年持平,合人民币744.117万元。
他们破解了蛋白质奇妙结构的密码
2024年诺贝尔化学奖是关于蛋白质的,而蛋白质正是生命中巧妙的化学工具。david baker成功地完成了一项几乎不可能完成的壮举——制造出了全新种类的蛋白质。demis hassabis和john jumper则开发了一个人工智能模型来解决一个50年的难题——预测蛋白质的复杂结构。这些发现蕴藏着巨大的潜力。
生命的多样性证明了蛋白质作为化学工具的惊人能力。它们控制和驱动所有的化学反应,这些化学反应共同构成了生命的基础。蛋白质还可以作为激素、信号物质、抗体以及不同组织的组成部分。
“今年被认可的一项发现涉及惊人蛋白质的构建。另一个则是实现了一个长达50年的梦想——通过氨基酸序列预测蛋白质结构。这两个发现开辟了巨大的可能性”,诺贝尔化学委员会主席heiner linke说。
蛋白质通常由20种不同的氨基酸组成,这些氨基酸可以被描述为生命的基础模块。2003年,david baker成功地利用这些模块设计出了一种不同于其他蛋白质的新蛋白质。从那以后,他的研究小组创造了一种又一种富有想象力的蛋白质,包括可用于药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。
第二个发现涉及蛋白质结构的预测。在蛋白质中,氨基酸以长串连接在一起,折叠起来形成三维结构,这对蛋白质的功能起着决定性的作用。自20世纪70年代以来,研究人员一直试图通过氨基酸序列预测蛋白质结构,但是极为困难。四年前,一项惊人的突破出现了。
2020年,demis hassabis和john jumper开发了一个名为alphafold2的人工智能模型。在它的帮助下,他们已经能够预测研究人员已经确定的几乎所有2亿种蛋白质的结构。自从他们取得突破以来,alphafold2已经被来自190个国家的200多万人使用。在无数的科学应用中,研究人员现在可以更好地了解抗生素耐药性,并创建可以分解塑料的酶的图像。
没有蛋白质,生命就不会存在。而现在,我们可以预测蛋白质结构并设计我们自己的蛋白质,这给人类带来了巨大的好处。
david baker,1962年出生于美国西雅图。1989年从美国加州大学伯克利分校获得博士学位。目前为美国华盛顿大学教授。
demis hassabis,1976年出生于英国伦敦。2009年从英国伦敦大学学院获得博士学位。目前为谷歌deepmind ceo。
john m. jumper,1985年出生于美国阿肯色州小石城。2017年从美国芝加哥大学获得博士学位。目前为谷歌deepmind资深科学家。
2023年——美国科学家moungi g. bawendi、louis e. brus和俄罗斯科学家alexei i. ekimov获奖,获奖理由是“对量子点的发现和合成”。
2022年——美国和丹麦3位科学家carolyn r. bertozzi、morten meldal和k. barry sharpless获奖,获奖理由是“在点击化学和生物正交化学方面的发展”。
2021年——德国和美国科学家benjamin list和david w.c. macmillan获奖,获奖理由是“在不对称有机催化方面的发展”。
2020年——法国和美国科学家emmanuelle charpentier、jennifer a. doudna获奖,获奖理由是“开发出一种基因组编辑方法”。
2019年——美国和日本3位科学家john b goodenough、m. stanley whittlingham和akira yoshino获奖,获奖理由是“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”。
2018年——美国科学家frances h. arnoid获奖,获奖理由是“研究酶的定向进化”;另外两位获奖者是美国的george p. smith和英国的sir gregory p. winter,获奖理由是“研究缩氨酸和抗体的噬菌体展示技术”。
2017年——瑞士、美国和英国3位科学家jacques dubochet、joachim frank和richard henderson获奖,获奖理由是“研发出冷冻电镜,用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。
2016年——法国、美国、荷兰3位科学家jean-pierre sauvage、j. fraser stoddart和bernard l. feringa获奖,获奖理由是“分子机器的设计与合成”。
2015年——瑞典、美国、土耳其3位科学家tomas lindahl、paul modrich和aziz sancar获奖,获奖理由是“dna修复的机制研究”。
2014年——美国及德国三位科学家eric betzig、stefan w. hell和william e. moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”。
——截至2023年,诺贝尔化学奖共颁发了115次,没有颁发的8年分别是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。
——1901年至2023年,共194人次获奖,实际获奖个人为192人,因为英国科学家frederick sanger于1958年和1980年两次获奖,美国科学家barry sharpless于2001年和2022年两次获奖。
——115次颁奖中,63次为单独获奖者,25次为2人共享,27次为3人共享。
——最年轻的获奖者是法国科学家frédéric joliot,1935年因“合成新的放射性元素”与妻子irène joliot-curie一起获奖,时年35岁。
——最年长的获奖者是美国科学家john b. goodenough,2019年因“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”获奖,时年97岁。他也是迄今为止所有诺奖得主中获奖时最年长的一位。
——192位诺贝尔化学奖得主中,有8位女性。分别是1911年的居里夫人(居里夫人另外还获得1903年的物理学奖)、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独享当年的化学奖。
——诺奖史上的“家庭”诺奖。
居里夫人家庭是历史上最成功的“诺奖家庭”。居里夫妇1903年共同获得诺贝尔物理学奖;居里夫人自己1911年又获得诺贝尔化学奖;居里夫妇的大女儿irène joliot-curie,与丈夫frédéric joliot一起获得1935年的诺贝尔化学奖;居里夫妇的小女儿ève curie,嫁给了henry r. labouisse,他在1965年代表联合国儿童基金会接受了当年的诺贝尔和平奖。
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