泉源 ：扬子晚报
2021年的诺贝尔化学奖，终于颁给了化学家！快被学界戏称为“诺贝尔理综奖”的诺奖化学奖，于10月6日下战书 正式开奖。化学家本亚明·利斯特和大卫·麦克米伦由于 生长了差池称有机催化而获奖。“差池称有机催化”对于绝大多数人来说是个生疏 的看法，现实 上，它在我们的生涯 中早就应用得相当彻底。如药物中大大降低的不良反映，就有差池称有机催化的收获 。吃一片药会头晕老半天，未来这些“副作用”或将大大镌汰 。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
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“催化剂”在我们的生涯 中无处不在
催化剂听起来似乎有点生疏 ，但现实 上与我们的生涯 并不遥远，例如我们一样平常 使用的电池、或者汽车的尾气排放，都有催化剂的存在。催化剂可以将废气中的有毒物质转化为无害分子。
越发贴近我们人类的催化反映，着实 每分每秒都在我们身体里发生，我们吃进去的食物都是在种种各样的酶的资助下转化成为能量或构建我们身体的“结构元件”。
因此，催化剂是化学家，以致 各个领域科学家的基本工具，但研究职员 恒久以来以为 ，原则上只有两种催化剂可用：金属和酶。利斯特和麦克米伦则另辟蹊径，在2000年自力 开发了第三种催化剂——建设在小有机分子上的差池称有机催化。南京大学化学化工学院朱少林教授先容 ，金属催化和酶催化，这两个领域都获得过诺奖，尤其在金属催化方面得奖较多。
利斯特和麦克米伦被授予2021年诺贝尔化学奖的缘故原由 是，他们各自自力 地开发了第三类催化剂，即“有机催化”。“他们将有机催化这个领域看法化之后，现实 上形成了酶催化、金属催化、有机催化三足鼎立的时势 ，有机催化的看法化以惊人的速率 驱动着差池称催化领域的生长。”朱少林说。
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“差池称有机催化”此前就有较高获奖呼声
1998年左右，麦克米伦发现了金属差池称催化由于反映条件重大 ，部门金属和配体过于昂贵，难以工业应用的问题，他下刻意 找到更简朴的催化剂。好比结构简朴的有机分子，它们更廉价、更容易举行 设计。麦克米伦实验了胺活化的方式，他设计合成了多种手性有机胺分子来活化不饱和醛、酮，通过形成亚胺正离子中央 体，实现了多种类型的差池称催化转化。
朱少林先容 ，2000年头 ，麦克米伦提出了“有机催化”这个新名词后，归纳了其中的原理，将其应用到差池称催化中，引领该领域“火”了10多年，生长出了很是多的差池称有机催化反映，“最多的时间 全天下 有一百多个做合成的课题组进入到这个领域”，由于反映模式的限制，差池称有机催化后期的生长遇到了一些瓶颈，厥后 研究热度稍有消退。
但从2005年起，该领域获奖的呼声一直很高。两位科学家也继续引领该领域的生长，他们证实 晰 有机催化剂可用于驱动多种化学反映。使用 这些反映，研究职员 现在可以更有用 地去构建任何工具，重新药物到可以在太阳能电池中捕捉光的分子。通过这种方式，有机催化剂正在为人类带来更大的益处。
最“亲民”的应用
它是降低药物副作用的“大元勋”
吃药会“头晕”，有时是“手性分子”在“捣鬼”
我国着名 抗肿瘤药物科学家、中国药科大学尤启冬教授告诉记者，若是 没有“差池称有机催化”，由于 手性药物带来的不良反映或许会是几倍的增添 。科研职员 研发新药的速率 也会受到影响。
先容 “差池称有机催化”在制药领域的应用之前，必须先带读者学习一个看法“手性”。人有左手和右手，两只手合在一起就像“镜”和“像”的关系。化合物由于分子中基团的排列差异，也会发生“左手性”和“右手性”，这也是一种镜和像的关系。人类的左手和右手无法完全重合，化合物的天下 里，“手性分子”和它的镜像分子也并不完全是一模一样。镜和像纷歧样的“手性分子”正是让科研事情者们“头疼”的“作怪源头”。
“用卵白质来举个例子，卵白质是由氨基酸组成的，这些氨基酸就带有‘手性’。”尤启冬打了个例如 ：氨基酸在形成卵白质时会折叠成一个个“小口袋”，用来“兜住”差异的分子。看上去是同样的“口袋”，但有的分子能完全装进去，有的却不能进入口袋。某种与疾病相关的靶标卵白，如能够完全装入一个带有手性的分子，便能发生很好的治疗作用；然而，若是 口袋“兜不住”该手性分子的镜像分子，万一和其他卵白相团结 ，就可能“坏了大事”。
“差池称有机催化”让“作怪分子”彻底消停
“‘兜不住’的分子，团结 了另外的卵白，会发生意料之外的效果，有时是副作用，有时甚至是毒性。”尤启冬举例，20世纪60年月 ，科研事情者发现，一种镇静药物沙利度胺可以减轻有身妇女的妊娠反映，但意外的是，这种药物却导致了大量的畸形婴儿的出生，这就是药物史上著名 的“反映停”事务 。厥后，经由 科研事情者的研究，他们发现沙利度胺这种药物中，有一对称为“R体”和“S 体”的手性镜像分子。R体具有镇静作用，而S体是一种强力致畸剂。这里的“S体”，即是大量畸形婴儿发生的“罪魁罪魁”。
若是 能够让分子在合成时，只发生我们想要的手性分子，可完全镌汰 手性分子镜像化合物发生的“副作用”，这就需要“差池称有机催化”来起作用了。“有了差池称有机催化，我们可以保留‘想要的部门’，这样，可以大大降低药物的不良反映，同时提高药效。”尤启冬先容 ，单一手性化合物的合成是制药业的主要 事情，通过“差池称有机催化”，科研职员 可以在新药的研发历程中镌汰 由于 手性分子带来的副作用，让药物越发清静 。
诺贝尔化学奖 为啥被戏称为“理综奖”
诺贝尔化学奖一度被以为 是 “理综奖”，奖励过许多传统的化学家，也奖励了不少与化学交织的事情。从2011年最先 的10年里，诺贝尔化学奖有4次颁给了生命科学研究，尚有 两次给了主要用于生物学研究的超分辨率荧鲜明 微镜和冷冻电镜。
诺贝尔化学奖每年评选和揭晓 一次，其中有8年因故停发（1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940-1942年）。阻止 2020年，诺贝尔化学奖共揭晓 112次，有185人获奖。唯逐一 位“梅开二度”的科学家是弗雷德里克·桑格，在1958年和1980年两次获奖。
南大教授随着诺奖得主做过博士后
“导师为人滑稽，科研眼光独到”
记者从南京大学相识 到，本次诺贝尔化学奖的两位获奖者本亚明·利斯特和大卫·麦克米伦都曾到访过南大。
在2010年-2013年，南京大学化学化工学院朱少林教授赴美国普林斯顿大学攻读博士后，麦克米伦照旧他的导师。在朱少林的眼中，麦克米伦为人滑稽，科研眼光独到，总是在引领科研界的研究潮水，“他现在 提出并引领的光催化自由基研究领域，也被以为 很有希望获得诺奖。”作为一名导师，他也能给学生多方面的收获，“他不仅仅给你一个课题，他会通过种种时机教授学生种种能力，包罗怎样 寻找研究亮点、怎样 寻找能发生重大影响的研究课题，一样平常 学习中会给学生教授关于写作、制作PPT和演讲的相关技巧，注重作育 学生的相同交流能力等等。”
南大化学化工学院程旭教授也与本次诺奖得主本亚明·利斯特有交集。2005年-2008年，他在德国马克斯·普朗克煤炭研究所事情，接受过本亚明·利斯特的指导。程旭对本亚明·利斯特的印象是天才科学家，所有 心思都在他感兴趣的科学问题上，掌握化学研究生长的趋势，眼光很是前瞻，许多想法学生都有点“接不住”，“我刚到所里的时间 ，他给我列了三个偏向，包罗酮催化氨基酸的去对称化、脯氨酸催化、手性磷酸催化剂。”程旭说，利斯特不会给出特殊 详细 的指导，而是在要害节点上才会讨论，“厥后我主要在他指引的手性磷酸催化剂方面取得了希望 。”