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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.
【中国这十年·焦点面对面】建设健康中国缘何成为“生活方式的革命”？******
中新社北京10月13日电 题：建设健康中国缘何成为“生活方式的革命”？
——专访健康中国行动推进委员会办公室副主任、国家卫生健康委员会规划发展与信息化司司长毛群安
中新社记者 李纯
晚餐要吃得清淡、摄入优质蛋白、聚会相约“吃草”，合理膳食成为当代人制定食谱的重要标准；早睡早起不熬夜，年轻人更注重养生，努力摆脱“亚健康”状态；一波波运动“时尚”兴起，保持体育锻炼成为健康生活的“必修课”……
当下中国，“健康”成为社会发展、大众生活的流行语。从“每天锻炼一小时，健康工作50年”的奋斗追求到从吃得饱、吃得好向吃得营养、吃得健康的历史转变，折射的不仅仅是健康理念和生活方式的转变。
全民健康已然是一个国家综合实力的体现，是民族昌盛和国家富强的重要标志。习近平总书记“没有全民健康，就没有全面小康”的重要论述，赢得了全社会的共鸣。
于国于民，健康所处的地位正变得愈加重要。过去十年，健康中国已上升到国家战略，成为崭新的治国理念。
健康中国行动推进委员会办公室副主任、国家卫生健康委员会规划发展与信息化司司长毛群安接受中新社“中国焦点面对面”专访时指出，实施健康中国战略，启动健康中国行动不亚于“一次健康革命”。
中共十八大以来，中国坚持把健康摆在优先发展的战略地位，作出了实施健康中国战略的重大决策部署，明确提出2035年“建成健康中国”。2019年发布的《健康中国行动(2019—2030年)》，把健康融入所有政策，促进以治病为中心向以健康为中心转变。
2022年10月4日，河北省邯郸市永年区洺洲太极拳社开展“秀太极 迎重阳”活动。中新社发 胡高雷 摄 图片来源：CNSphoto在健康中国战略的指引下，毛群安指出，过去十年来中国卫生健康事业快速发展，国人的健康水平得到了快速提升。
这一“快速提升”直接体现在一连串数字上：十年来，中国人均预期寿命从74.8岁增长至78.2岁，居民健康素养水平从8.8%提高到25.4%，经常参加体育锻炼人数占比达到37.2%……数据显示，中国的主要健康指标居于中高收入国家前列。
“健康中国行动确定的2022年目标主要指标都已经提前实现，这要归功于健康促进的政策体系和制度体系。”毛群安指出，回顾十年来中国卫生健康事业的进步，健康促进制度体系的效用越来越明显。
在此基础上，今年春季，《“十四五”国民健康规划》出台，该规划首次将健康预期寿命作为指标，不仅关注人均预期寿命本身，更体现对改善人群健康状况的重视。
更为深层次的健康促进在于改变人们的生活方式，提倡“文明健康、绿色环保的生活方式”，如今已被视为打开健康之门的“金钥匙”。
“实施健康中国行动是一次健康革命，是生活方式的革命。”毛群安指出，针对自身的健康状况，每个人都能够及时获取有关健康的信息与服务，并借此改善自身健康状况，这便是实施健康中国行动的目的之一。(完)
健康中国行动推进委员会办公室副主任、国家卫生健康委员会规划发展与信息化司司长毛群安(右)在北京接受中新社“中国焦点面对面”专访。中新社记者 蒋启明 摄访谈实录摘编如下：
中新社记者：党的十八大以来，中国的健康促进工作取得了哪些显著的成就？过去十年间，中国人在哪些方面变得更健康了？
毛群安：回顾我国卫生健康事业的发展，特别是近十年来的快速发展，健康促进工作的制度体系不断完善。
国家实施健康中国战略，2019年启动健康中国行动，构建全面推进健康中国建设的组织体系，即以国务院分管领导牵头、相关部门参与的健康中国行动推进委员会，并组建专家咨询委员会，成立了15个专项行动工作组。
党和政府领导、各部门共同参与、全社会广泛动员、每个人践行自己健康第一责任人的理念，在全社会的氛围日益浓厚。
根据我们对健康中国行动的评估，广大公众的健康水平得到快速提升。用国际组织评价一个国家和地区人群健康状况的主要指标来评估，目前中国居民的健康状况已经处在中高收入国家的前列，健康绩效是明显的。
健康中国行动确定的2022年目标主要指标都已经提前实现，这要归功于健康促进的政策体系和制度体系。回顾这十年来的进步，国人的健康水平得到了快速提升，健康促进制度体系的效用越来越明显。
中新社记者：《“十四五”国民健康规划》已经出台，立足于全人群和全生命周期两个着力点，背后的依据是什么？如何真正做到惠及全人群、覆盖全生命周期？实现健康中国，还有哪些不平衡、不充分的问题亟待解决？
毛群安：今年4月国务院办公厅印发《“十四五”国民健康规划》，细化明确了“十四五”期间落实《“健康中国2030”规划纲要》的目标和任务。
首先要构建一个强大的公共卫生体系，筑牢维护公众健康的保护网。同时要在公共卫生网络建设的过程中，突出明确各方面的责任与义务。
二是倡导“文明健康、绿色环保”的生活方式。解决重大慢性疾病对人群健康带来的影响，需要从生活方式入手，更加完善健康促进体系。
三是进一步深化医药卫生体制改革，完善医疗保障制度、优化医疗服务，让老百姓得病后能够及时接受救治，看病更加便捷舒心。
《“十四五”国民健康规划》首次把健康预期寿命作为一个指标，说明我们不仅要观察预期寿命的长度，还希望人群的健康状况得到改善，这也是“十四五”时期要着力实现的目标。
2022年8月28日，江苏泰州，青少年在东环高架体育公园内健身。泱波 摄中新社记者：提到健康，我们总会关注“一老一小”。随着人口老龄化程度不断加深，未来一段时间我国对健康服务的需求还会持续保持在较高水平。从健康的角度出发，应如何加速配套措施的建设，让经济社会发展尽快适应这一趋势？
毛群安：健康中国战略的根本目标是全民健康，即每个人在不同生命阶段都能保持理想的健康状态。照此标准，我国目前为民众提供的医疗卫生和健康服务还有一些不充分不平衡，其中对于老年人群的健康服务较为明显。
在积极应对人口老龄化过程中，我国面临的一个挑战是建立一套适合老年人需要的医疗卫生健康服务。这个体系的建设是“十四五”期间一项重要的战略性任务，要从预防、治疗、康复、长期护理等不同方面发力，让老年人不仅能够延长寿命，而且能够保持健康、提高生活质量。
为此，医疗卫生和健康行业做出了具体规划。比如，要求二级及以上综合性医院开设老年医学科，针对老年人的特殊需求提供医疗卫生和健康服务。还有积极推动长期护理保险等制度性建设，加大老年护理人才培训工作等等。
中新社记者：说完“老”，我们再说“小”。妇幼健康促进行动提出，到2022年和2030年，我国婴儿死亡率要分别降至7.5‰以下和5‰以下。随着中国实施三孩生育政策及配套支持措施，在此背景下，妇幼保健工作应该朝着什么方向发展？
毛群安：婴幼儿死亡率，之所以把它用作评价一个国家和地区人群健康的重要指标，是因为这个指标的变化不仅代表婴幼儿的健康状况，也是整个国家和地区医疗卫生和健康服务水平的重要标准。
目前我国孕产妇和婴幼儿死亡率已经实现了规划的目标，但是要在接下来的十年中继续把指标往下降，难度是非常大的。因此要把重点放在目前孕产妇和婴幼儿可能发生的高危环节上。
针对近些年特别是国家出台“二孩”“三孩”政策之后的高龄产妇增加，实施母婴安全五项制度，为保障母婴安全打出了一套组合拳。对每一位孕产妇进行妊娠风险评估，按照风险程度实行绿、黄、橙、红、紫5色管理。对妊娠风险分级为橙、红、紫色的高危孕产妇严格实行专案管理，保证专人专案、全程管理、动态监管、集中救治，确保做到“发现一例、登记一例、报告一例、管理一例、救治一例”。特别是“三孩”政策实施后，我们制定了母婴安全行动提升计划、健康儿童行动提升计划和母乳喂养促进行动计划，形成“两提升、一促进”的政策措施。
接下来还会针对各地在孕产妇、婴幼儿保健方面的短板弱项，通过对口支援方式、针对性措施，提升妇幼保健专业团队的力量和水平。
健康中国行动推进委员会办公室副主任、国家卫生健康委员会规划发展与信息化司司长毛群安(右)在北京接受中新社“中国焦点面对面”专访。中新社记者 蒋启明 摄中新社记者：疾病预防控制体系是保护人民群众健康、保障公共卫生安全、维护社会经济稳定的重要保障。新冠肺炎疫情凸显传染病防控体系的重要。党的十八大以来，我国的传染病防控体系经历了怎样的建设和发展？今后疾控体系还需要如何发展？
毛群安：通过新冠肺炎疫情防控，我们可以看到国家公共卫生体系的能力和过去的能力建设发挥了非常重要的作用。公共卫生体系得到了锤炼，公共卫生队伍经得起考验。
在疫情防控过程中，我们发现还有一些短板弱项，例如基层的防控能力、应急统筹指挥体系上还有漏洞等。针对这一情况，中国做出了改革疾控体系的重大决策，组建了国家疾病预防控制局。
重大疾病的防控，要在过去工作的基础上，针对短板弱项采取强有力措施，例如早期预警机制的建立。中国正在研究建立多点触发的预警机制，及时获取各方面信息，判断风险点。
再如，中国正在全国遴选一些重大传染病救治基地、卫生应急基地，按照不同区域布局。一旦发生紧急情况，首先在一个地域就能够形成有效的指挥体系。相应的设备条件、物资准备、人员能力准备，也都是疾控体系建设的重要方面。
中新社记者：随着人们对体育锻炼的重视不断加深，五花八门的体育运动方式层出不穷，比如说年轻人喜欢玩的飞盘、跟着网红跳操、野外露营活动等，引领了一波体育运动的“时尚”。对于这种运动“时尚”，您怎么看？应如何正确引导民众参加体育锻炼？
毛群安：健身运动和健康的关系非常密切。通过一系列的政策促进、对公众宣传，大家的健身意识更强了，越来越多的人参加体育锻炼活动。
从评估情况看，要动员更多的人参与运动健身，还有很大的潜力。目前青少年和职业人群的运动量还不够，我们在会同体育部门为大家创造条件，希望更多的人真正动起来。
参加体育锻炼的人越来越多，也出现了一个问题，就是不当运动造成的伤害增加。这提示我们要科学运动，对运动进行指导。我们提出“体医融合”，希望通过体育健身和医疗卫生两个专业的融合，让民众既能健身，又能防止运动不当造成的伤害。
当然，有一些新颖的活动方式，增加了运动的乐趣。我们鼓励创造一些新颖的运动方式，前提是注意运动安全。
2022年8月6日，首届中国飞盘联赛的首站比赛在西安启幕。赛场上，运动员在烈日下，奋力奔跑、追逐，飞盘在蓝天碧草间划出一道道极具动感的弧线。张一辰 摄中新社记者：我国正在倡导“文明健康、绿色环保生活方式”，您之前也说过，生活方式的改变可以看作一场“健康革命”，为什么要上升到这个高度？在今天中国不断向前发展迈进的过程中，健康处于怎样的地位？
毛群安：卫生健康事业始终处于基础性地位，同国家整体战略紧密衔接，发挥着重要支撑作用。抗疫实践证明，只有努力全方位全周期保障人民健康，保障公共卫生安全，加快形成有利于健康的生活方式、生产方式、经济社会发展模式和治理模式，才能实现健康和经济社会良性协调发展。
当前，面对多重疾病威胁和多种健康影响因素交织的复杂局面，我们启动倡导文明健康、绿色环保生活方式活动，从短期看，有助于从源头降低疾病传播风险，助力常态化疫情防控。从长远看，有利于群众形成主动健康观念，推动从以治病为中心向以健康为中心转变，所以说这是一场新时代的健康革命。
中新社记者：现在很多人面临“亚健康”问题，像腰椎颈椎疼痛、失眠、肥胖等等。对于当下的年轻人来说，想摆脱这种“亚健康”的状态，您有什么好的建议？
毛群安：有的人出现了一些“亚健康”的症状，这是身体发出的预警信号。
运动不足、过度摄入高热量食物、不注意休息，这些因素会导致健康状况恶化。监测发现，像高血压、糖尿病等一些严重并发症的发生年龄在提前。这是因为没有从生活方式这个环节将慢病的进程延缓，反而加剧了。
实施健康中国行动是一次“健康革命”，是生活方式的革命。希望现在的职业人群反思生活方式有没有问题，有哪些突出的问题，要下决心改变。希望每个人针对自身的健康状况，能够及时获取相关信息和服务，运用这些知识、服务来改善自身的健康状况，这就是“健康素养水平”。这个素养不是“知不知道”，而是“做没做到”。
中新社记者：为加快推动从以治病为中心转变为以人民健康为中心，动员全社会落实预防为主方针，中国提出实施健康中国行动，提高全民健康水平。目前，健康中国行动进展如何？能否实现总体目标中有关2022年的各项目标？还有哪些问题亟待解决？
毛群安：2019年国务院实施健康中国行动以来，国家卫生健康委联合健康中国行动推进委各成员单位持续完善健康中国行动政策机制，加大健康影响因素干预，宣传健康生活理念。
经过三年的努力，各部门协同联动格局初步形成，健康中国行动品牌效应逐步凸显，全民健康素养水平稳步提高。当前，我国居民健康素养水平达25.4%，人均预期寿命提高到78.2岁，健康中国行动2022年主要目标提前实现，健康中国建设开局起步良好、进展顺利。
下一步，我们将在健全推进协调机制、强化宣传发动、加强监测考核等方面继续下功夫，早日全面实现健康中国行动2030年既定目标。
（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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