2021 诺贝尔化学奖出炉：大热 mRNA 陪跑，给了这个或将改变制药和电池技术的研究
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2021 诺贝尔化学奖出炉：大热 mRNA 陪跑，给了这个或将改变制药和电池技术的研究
马斯克口中的「医学的未来」——mRNA（信使核糖核酸），在今天下午的诺贝尔化学奖争夺战中落败。
感到遗憾的，不止马斯克及其他 mRNA 的拥趸，还有我提前准备好的 mRNA 稿件。
▲mRNA 在新冠疫苗研制中发挥了重要作用. 图片来自：news.mit.edu
今年的诺贝尔化学奖，转身拥抱了德国化学家本杰明·利斯特（Benjamin List），和美国苏格兰裔化学家大卫·麦克米伦（David W.C. MacMillan），总奖金为 1000 万瑞典克朗（约合 732 万元人民币）。
被幸运女神眷顾的理由，是他们研究的「不对称有机催化方法」，在科学界产生了深远的影响。
有机催化上一次获得诺贝尔化学奖，还是在 2001 年。时隔 20 年再次拿下诺奖，无疑让研究有机化学，尤其是有机催化的研究者感到兴奋。
▲ 2001 年的诺贝尔化学奖获得者. 图片来自：slideplayer
这两位获得诺贝尔化学奖的科学家，均是有机催化不对称合成（organocatalytic asymmetric synthesis）的奠基者。2000 年，他们彼此独立地研发了不对称有机催化。
其中，利斯特出生于 1968 年。1993 年毕业于柏林自由大学，进入法兰克福大学攻读博士学位。之后进入美国 Scripps 研究所做博士后研究，并留所任助理教授。
2003 年起，利斯特入职马克斯•普朗克煤炭研究所，并在两年后升为教授。他主要从事有机催化与合成，目前已发表 SCI 论文 200 多篇，是位学术大拿。
▲本杰明·利斯特（Benjamin List）. 图片来自：icredd
麦克米伦和利斯特同年出生，今年 53 岁。先后在格拉斯哥大学、加州大学、哈佛大学、普林斯顿大学研究、教授化学。
▲大卫·麦克米伦（David W.C. MacMillan）. 图片来自：princeton
化学家构建分子能力的高低，往往决定了许多研究领域和行业的发展。构建分子必不可少的是催化剂，它可以控制和加速化学反应。
▲ 图片来自：nobelprize
比如汽车中的催化剂，可以将废气中的有毒物质转化成无害分子。人体里有很多以酶的形式存在的催化剂，它们造出生命所需的分子。
作为化学家的基本工具，研究者长期以来认为，催化剂只有两种类型可以使用。一是金属，二是酶。
▲ 图片来自：.lanphan
但利斯特和麦克米伦开发了一种新的、巧妙的分子构建工具：不对称有机催化。
利斯特测试了一种叫做脯氨酸的氨基酸，将其当做催化剂，观察是否能够催化化学反应，结果显然出乎意料的好。
麦克米伦这边因为金属催化剂容易被水破坏，于是便想利用简单的有机分子，开发出一种更持久的催化剂。其中一种，被证明在不对称催化方面非常优秀。
诺贝尔化学委员会主席约翰·奥奎斯特（Johan Åqvist）表示：
这种催化的概念简单又巧妙。事实上，许多人都在想，为什么我们没有更早地想到它。
二人研究的不对称有机催化剂，既便宜又环保，将分子构造推向了一个新的高度。
▲图片来自：AFP
得益于有机催化剂，化学多了一分「绿色」，生产不对称分子更加容易。尤其在生产新药、制造太阳能电池等领域，有机催化剂正使其利益最大化。
▲图片来自：biomall
美国斯坦福大学结构生物学教授罗杰·科恩伯格说过，化学是所有科学的女王（queen of all sciences）。
我们的日常生活，处处受益着化学的研究成果。只是化学的名词往往看起来高深莫测，显得距离感很强。
1907 年，诺贝尔化学奖颁给了德国的爱德华·比希纳，以表彰其在「生物化学研究中的工作和发现无细胞发酵」。
▲ 图片来自：kegerator
看起来很晦涩，但实际上他的研究成果，支撑着制糖、酿酒等基本的生产生活。
德国的弗里茨·哈伯，因对从单质合成氨的研究，获得了 1918 年的诺贝尔化学奖。
听起来同样难懂，但他的研究让化肥走进千家万户，大大加速了世界农业的发展。
▲ 图片来自：gardeningknowhow
再如 1950 年获得诺贝尔化学奖的德国科学家迪尔斯和阿尔德，他们「发现并发展了双烯合成法」。
这个方法，早已广泛地应用预工业生产。杀虫剂、润滑油、合成橡胶、塑料等等，均离不开这一发现。
▲ 图片来自：WHYY
此时你正在阅读文章使用的手机、平板电脑、笔记本电脑，身体里的锂离子电池，也是 2019 年诺贝尔化学奖奖赏的化学研究成果。
▲锂离子电池发明者之一约翰·古迪纳夫. 图片来自：University of Texas at Austin
据估计，全球 35% 的 GDP 在某种程度上都涉及化学催化。
此次获得诺贝尔化学奖的不对称有机催化，虽然目前还未广泛地应用于工业生产中，但它指明了这样一个方向：简单、廉价，环保又高效。
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