北京時(shí)間6日下午，2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉，美國(guó)科學(xué)家David MacMillan和德國(guó)科學(xué)家Benjamin List因“在不對(duì)稱有機(jī)催化研究方面的進(jìn)展”被授予該獎(jiǎng)項(xiàng)。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)起源
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)是根據(jù)瑞典著名化學(xué)家阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾的遺囑設(shè)立的，旨在頒給“做出最重要的化學(xué)發(fā)現(xiàn)或改進(jìn)的人”，由瑞典皇家科學(xué)院頒發(fā)。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)首次頒發(fā)是在1901年，獲獎(jiǎng)?wù)呤呛商m化學(xué)家雅各布斯·亨里克斯·范托夫，表彰其在發(fā)現(xiàn)溶液中的化學(xué)動(dòng)力學(xué)法則和滲透壓規(guī)律以及對(duì)立體化學(xué)和化學(xué)平衡理論作出的貢獻(xiàn)。
什么是“不對(duì)稱有機(jī)催化”
催化劑是化學(xué)家的基本工具，但長(zhǎng)期以來，研究人員認(rèn)為原則上只有兩種催化劑可用：金屬和酶。直到2000年，Benjamin List教授和David MacMillan教授開發(fā)出了第三種催化劑。這種催化劑建立在小型有機(jī)分子上，被稱為“不對(duì)稱有機(jī)催化”。
諾貝爾化學(xué)委員會(huì)主席Johan qvist表示：“這個(gè)催化概念既簡(jiǎn)單又巧妙，事實(shí)上很多人都想知道為什么我們沒有早點(diǎn)想到。”
有機(jī)催化劑通過構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的碳原子框架，從而使得更活潑的化學(xué)基團(tuán)可以附著在碳原子上，這些催化劑包含的常見元素包括氧、氮、硫或磷，這也意味著這些催化劑可以既環(huán)保又便宜地進(jìn)行生產(chǎn)，并制成藥物、塑料、香水、香精等產(chǎn)品。
而真正驅(qū)動(dòng)有機(jī)催化劑使用迅速擴(kuò)展的原因，是由于它們能夠驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱催化。在構(gòu)建分子時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的情況是，會(huì)形成兩種對(duì)稱的分子，就像人們的手一樣。它們是彼此的鏡像。但化學(xué)家通常只需要其中一種，尤其是在生產(chǎn)藥品時(shí)。
自2000年以來，有機(jī)催化領(lǐng)域以驚人的速度發(fā)展。本杰明·李斯特和戴維·麥克米倫仍然是這個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，他們證明了有機(jī)催化劑可以用來驅(qū)動(dòng)大量的化學(xué)反應(yīng)。
利用這些反應(yīng)，研究人員可以更有效地構(gòu)建任何分子，包括新的藥物，以及可以在太陽(yáng)能電池中捕捉光的分子。以這種方式，有機(jī)催化劑給人類帶來了巨大的益處。
化學(xué)獎(jiǎng)和普通人的關(guān)系
實(shí)際上，化學(xué)獎(jiǎng)的科研成果，早已融入到普通人的生活之中。不妨看兩個(gè)例子：手機(jī)電池和塑料。
2019年10月，“鋰電池之父”古迪納夫、現(xiàn)代鋰電池的發(fā)明者吉野彰和在鋰電池領(lǐng)域有著開創(chuàng)性研究的威廷漢分享了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
諾獎(jiǎng)官網(wǎng)給的理由是：“他們創(chuàng)造了一個(gè)可充電的世界。”看看手中，再看看身邊，我們生活的這個(gè)世界，鋰電池是不是已經(jīng)無(wú)處不在？
另一個(gè)例子是塑料。牙刷、外賣盒、手機(jī)殼、飛機(jī)零件……可以說，塑料已經(jīng)融入現(xiàn)代社會(huì)的方方面面。
1953年，因在高分子化學(xué)方面的貢獻(xiàn)，德國(guó)科學(xué)施陶丁格獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)；1963年，意大利科學(xué)家納塔、德國(guó)科學(xué)家齊格勒因合成高分子塑料，共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
除了這兩個(gè)例子之外，包括已在醫(yī)院普及的“核磁共振”技術(shù)、裝點(diǎn)夜幕的霓虹燈等，都是諾獎(jiǎng)成果應(yīng)用于實(shí)踐的典型例子。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 女性影響力增加
翻開諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的名單，幾乎是清一色的男性。而女性，僅有包括居里夫人在內(nèi)的寥寥數(shù)人。這一問題也被外界廣為詬病，甚至被批存在“重男輕女”的性別歧視。
不過，進(jìn)入21世紀(jì)后，特別是在最近幾年，這一情況有了改觀，看一組數(shù)據(jù)直觀感受。從1901年到2020年，已經(jīng)有185人獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，其中僅7名女性，這其中有4人都是在進(jìn)入21世紀(jì)后獲獎(jiǎng)。
特別是在2020年，因在基因編輯技術(shù)方面的貢獻(xiàn)，法國(guó)科學(xué)家卡彭蒂耶和美國(guó)科學(xué)家杜德納分享了當(dāng)年的化學(xué)獎(jiǎng)，標(biāo)志著歷史上首次由兩位女性獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)，還被聯(lián)合國(guó)評(píng)為2020年十大女性時(shí)刻之一。
