2000-2010年诺贝尔化学奖详解

2000-2010年诺贝尔化学奖详解
2000-2010年诺贝尔化学奖详解

2000年

艾伦-J-黑格 (1936-)

艾伦-J-黑格,美国公民,64岁,1936年生于依阿华州苏城。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长,是一名物理学教授。

获奖理由:他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极管、发光电气化学电池以及激光等等。这些产品一旦研制成功,将可以广泛应用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。

艾伦-G-马克迪尔米德 (1929-)

艾伦-G-马克迪尔米德,来自美国宾夕法尼亚大学,今年71岁,他出生于新西兰,曾就读于新西兰大学和美国威斯康星大学以及英国的剑桥大学。1955年,他开始在宾夕法尼亚大学任教。他是最早从事研究和开发导体塑料的科学家之一。

获奖理由:他从1973年就开始研究能够使聚合材料能够象金属一样导电的技术,并最终研究出了有机聚合导体技术。这种技术的发明对于使物理学研究和化学研究具有重大意义,其应用前景非常广泛。

他曾发表过六百多篇学术论文,并拥有二十项专利技术。

白川英树 (1936-)

白川英树今年64岁,已经退休,现在是日本筑波大学名誉教授。白川1961年毕业于东京工业大学理工学部化学专业,曾在该校资源化学研究所任助教,1976年到美国宾夕法尼亚大学留学,1979年回国后到筑波大学任副教授,1982年升为教授。1983年他的研究论文《关于聚乙炔的研究》获得日本高分子学会奖,他还著有《功能性材料入门》、《物质工学的前沿领域》等书。

获奖理由:白川英树在发现并开发导电聚合物方面作出了引人注目的贡献。这种聚合物目前已被广泛应用到工业生产上去。他因此与其他两位美国同行分享了2000年诺贝尔化学奖。

2001年

威廉·诺尔斯(W.S.Knowles) (1917-)

2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯,以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩,三位化学奖获得者的发现则为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。现在,像抗生素、消炎药和心脏病药物等,都是根据他们的研究成果制造出来的。

瑞典皇家科学院的新闻公报说,许多化合物的结构都是对映性的,好像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。

诺尔斯的贡献是在1968年发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应,以获得具有所需特定镜像形态的手性分子。他的研究成果很快便转化成工业产品,如治疗帕金森氏症的药L-DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。

1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的

对映体。他的研究被迅速应用于一种治疗帕金森症药物的生产。后来,野依良治进一步发展了对映性氢化催化剂。夏普雷斯则因发现了另一种催化方法——氧化催化而获奖。他们的发现开拓了分子合成的新领域,对学术研究和新药研制都具有非常重要的意义。其成果已被应用到心血管药、抗生素、激素、抗癌药及中枢神经系统类药物的研制上。现在,手性药物的疗效是原来药物的几倍甚至几十倍,在合成中引入生物转化已成为制药工业中的关键技术。

诺尔斯与野依良治分享诺贝尔化学奖一半的奖金。夏普雷斯现为美国斯克里普斯研究学院化学教授,将获得另一半奖金。

野依良治(R.Noyori) (1938-)

2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯,以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩。

瑞典皇家科学院的新闻公报说,许多化合物的结构都是对映性的,好像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。

1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的对映体。他的研究被迅速应用于一种治疗帕金森症药物的生产。后来,野依良至进一步发展了对映性氢

2002年

瑞典皇家科学院于2002年10月9日宣布,将2002年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特·维特里希,以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。

2002年诺贝尔化学奖分别表彰了两项成果,一项是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”,他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他将获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。

瑞典皇家科学院发表的新闻公报说,芬恩和田中的贡献在于开发出了对生物大分子进行质谱分析的“软解吸附作用电离法”,维特里希的贡献是开发出了用来确定溶液中生物大分子三维结构的核磁共振技术。他们三人的这些研究成果对于研究包括蛋白质在内的大分子具有“革命性的”意义,使人类可以通过对蛋白质进行详细的分析而加深对生命进程的了解,使新药的开发发生了革命性的变化,并在食品控制、乳腺癌和前列腺癌的早期诊断等其他领域也得到了广泛的应用。

新闻公报说,质谱分析是全世界各个化学实验室都在使用的一种非常重要的分析手段。以前,它只是用于小分子的分析研究。现在,由于芬恩和田中的发明,质谱分析也可以用于生物大分子的分析研究。利用芬恩1988年所公布的研究成果,研究人员可以获得电荷蛋白质液滴,并最终获得自由盘旋的蛋白质离子,通过使它们运动可以确定其质量,测出飞过指定距离所用的时间。同时,田中还发明了另一种可以造成蛋白质自由盘旋的技术——软激光解吸附作用技术。研究人员可以用这种技术把取样击成许多小块,迫使分子释放出来。

新闻公报在介绍维特里希的研究成果时说,他在上世纪80年代初把核磁共振技术用于对蛋白质的分析研究,成功地发明了一种可以系统地分配蛋白分子中某些固定点的方法,还发现了可以确定这些固定点距离的原理。使用这些距离,他可以计算出蛋白质的三维结构。

2003年

阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道,而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如,肾脏怎么从原尿中重新吸收水分,以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等,这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。诺贝尔科学奖通常颁发给年龄较大的科学家,获奖成果都经过几十年的检验。但阿格雷只有54岁,而麦金农才47岁。他们的成果也比较新:麦金农的发现产生于5年前;阿格雷的工作于1988年完成。瑞典媒体评论说,这在诺贝尔科学奖历史上是比较罕见的。今年诺贝尔化学奖及生理学或医学奖的结果都显示出了当代科学跨领域研究的趋势。

早在100多年前,人们就猜测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。但直到1988年,阿格雷才成功分离出了一种膜蛋白质,之后他意识到它就是科学家孜孜以求的水通道。评选委员会说,这是个重大发现,开启了细菌、植物和哺乳动物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究之门。

离子通道是另一种类型的细胞膜通道,神经系统和肌肉等方面的疾病与之有关,它还能产生电信号,在神经系统中传递信息。但由于科学家一直不能弄清楚它的结构,进一步的研究无法展开。而麦金农在1998年测出了钾通道的立体结构,“震惊了所有的研究团体”。评选委员会说,由于他的发现,人们可以“看见”离子如何通过由不同细胞信号控制开关的通道。

2004年

诺贝尔评奖委员会说:得益于三位获奖者的工作,我们如今有可能在分子水平上了解细胞如何通过分解特定的蛋白质,来控制许多重要过程。蛋白质是构成包括人类在内的一切生物的基础,作为身体免疫防御机制的一部分,有些蛋白质需要被消灭,这一过程称作降解。近几十年来科学家在解释细胞如何制造蛋白质方面取得了很多进展,却很少有人对蛋白质的降解问题进行深入研究。评奖委员会说,今年获得化学奖的3位科学家却独辟蹊径,于上个世纪80年代初发现了被调节的蛋白质降解。人的很多疾病就是由于这一降解过程不正常导致的。评奖委员会在解释这一理论时,特意用碎纸机将两张完整的彩纸瞬间绞碎,以次比喻细胞就像一个高效的“控制站”,制造蛋白质但又能在瞬间把某些特定蛋白质“降解”为碎片。

蛋白质是包括人类在内各种生物体的重要组成成分。对于生物体而言,蛋白质的生老病死至关重要。蛋白质是由氨基酸组成的,氨基酸如同砖头,而蛋白质则如结构复杂的建筑。上世纪70年代末80年代初,切哈诺沃、赫什科和罗斯进行了一系列研究,发现生物体内存在着两类蛋白质降解过程,一种是不需要能量的,比如发生在消化道中的降解,这一过程只需要蛋白质降解酶参与;另一种则需要能量,它是一种高效率、指向性很强的降解过程。这如同拆除大楼一样,如果大楼自然倒塌,并不需要能量,但如果要定时、定点、定向地拆除大楼,则需要炸药进行爆破。

切哈诺沃于1947年出生在以色列。1981年,在以色列工学院获得医学博士学位,现任该学

院的医学科学研究所教授。赫什科是1937年出生在匈牙利的犹太后裔,1969年在希伯来大学获得医学博士学位,此后一直与切哈诺沃在以色列工学院共事。美国科学家罗斯今年已78岁。他1952年在芝加哥大学获得博士学位,曾经主持位于美国费城的福克斯·蔡斯癌症研究中心的工作,目前他在加利福尼亚大学欧文分校任教。三位科学家在1979年12月美国《全国科学院学报》上连续发表的两篇文章,被诺贝尔化学奖评选委员会称为“突破性成果”,并奠定了获得诺贝尔奖的基础。

三位科学家找到了人体细胞控制和调节某种人体蛋白质数量多少的方法。他们发现,身体内的细胞起着高效检查站的作用,细胞通过给无用蛋白质“贴标签”的方法,帮助人体将那些被贴上标记的蛋白质进行“废物处理”,使它们自行破裂、自动消亡。这一新发现,使人们在分子水平上理解人体化学现象成为可能,诸如细胞循环、DNA修复、人类基因转移和最新产生的人体蛋白质数量如何控制等,这些化学现象都是非常重要的生物化学程序。人体蛋白质的死亡形式,可帮助人们解释人体免疫系统的化学工作原理。如果人体细胞的蛋白质处理过程发生故障,包括一些癌症在内的各种人体疾病就会紧跟着出现。

他们通过试验发现,人类细胞中的蛋白质退化确实存在,而且是在被细胞作了“标记”之后才被杀死的。这一过程的发生,使人体细胞能够将对人体没有任何用处的蛋白质分解掉,而且,这一过程需要耗费人体的部分能量。泛素调节的蛋白质降解过程如同一位重要的质量监督员,通过它的严格把关,通常有30%新合成的蛋白质没有通过质检,而被销毁。但如果它把关不严,就会使一些不合格的蛋白质蒙混过关;如果把关过严,又会使合格的蛋白质供不应求。这都容易使生物体出现一系列问题。比如,一种称为“基因卫士”的蛋白质可以抑制细胞发生癌变,但如果对这种蛋白质的生产把关不严,就会导致人体抑制细胞癌变的能力下降,诱发癌症。事实上,在一半以上种类的癌细胞中,这种蛋白质都产生了变异。泛素调节的蛋白质降解在生物体中如此重要,因而对它的开创性研究也就具有了特殊意义。目前,在世界各地的很多实验室中,科学家不断发现和研究与这一降解过程相关的细胞新功能。这些研究对进一步揭示生物的奥秘,探索一些疾病的发生机理和治疗手段具有重要意义。

评奖委员会指出,“泛素调节的蛋白质降解”方面的知识将有助于攻克子宫颈癌和囊肿性纤维化等疑难疾病,有助于研制对抗疾病的药物。据介绍,目前已有建立在这一研究成果基础上的药物问世。

2005年

三位获奖者分别是法国石油研究所的伊夫·肖万、美国加州理工学院的罗伯特·格拉布和麻省理工学院的理查德·施罗克。他们获奖的原因是在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。烯烃复分解反应广泛用于生产药品和先进塑料等材料,使得生产效率更高,产品更稳定,而且产生的有害废物较少。瑞典皇家科学院说,这是重要基础科学造福于人类、社会和环境的例证。

诺贝尔化学奖评审委员会说,三位科学家获奖的原因是在烯烃复分解反应研究方面作出贡献。烯烃复分解反应是有机化学中最重要也是最有用的反应之一,今天,烯烃复分解反应已被广泛应用在化学工业,尤其是制药业和塑料工业从中受益无穷。

早在1970年,法国化学家伊夫·肖万就已经详细地从理论上解释了烯烃复分解反应是如何进行的,并且列举了促进这种反应的催化剂的物质成分。1990年,肖万的理论第一次被理查德·施罗克应用在实践中并制造出效果优良的催化剂,两年后,罗伯特·格拉布

又发展了施罗克的成果,制造出在空气中更稳定的催化剂。

在宣布仪式上,诺贝尔化学奖评委会主席佩尔·阿尔伯格将烯烃复分解反应描述为“交换舞伴的舞蹈”。他亲自走出讲台,邀请身边的皇家科学院教授和两位女工作人员一起在会场中央为大家表演烯烃复分解反应的含义。最初两位男士是一对舞伴,两位女士是一对舞伴,在“加催化剂”的喊声中,他们交叉换位,转换为两对男女舞伴,在场记者随即发出了笑声。

阿尔伯格在接受新华社记者采访时说,本次颁奖结果再次表明,科学理论只有同工业结合,创造出改变人类生活、提高生命质量的发明和创造后,才能是有利于人类的科学理论。本次化学奖得主对化学工业、药品工业、合成先进塑料材料以及未来“绿色化学”的发展都起着革命性的推动作用。

2006年

美国科学家罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域所作出的贡献而独自获得2006年诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院在一份声明中说,科恩伯格揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质,而理解这一点具有医学上的“基础性”作用,因为人类的多种疾病如癌症、心脏病等都与这一过程发生紊乱有关。

瑞典皇家科学院诺贝尔奖评委会4日宣布,将2006年诺贝尔化学奖授予美国科学家罗杰·科恩伯格,以奖励他在“真核转录的分子基础”研究领域作出的贡献。他将获得1000万瑞典克朗(约合140万美元)的奖金。

科恩伯格成为第一个成功地将脱氧核糖核酸(DNA)的复制过程捕捉下来的科学家,评委会称他的获奖真正体现了诺贝尔遗言中所说的“授予一项非常重要的化学发现”。

基因中遗传信息的转录和复制是地球上所有生物生存和发展必然经历的过程,科恩伯格教授有关真核转录的研究第一次将基因的这一转录过程细致地描述下来,使了解基因的转录过程成为可能。

了解基因转录在医学研究中起着决定性的作用,例如可以对致病基因进行干预,也可以创造新的抗生素。目前,基因转录的技术广泛应用在基因研究的实验室中。

瑞典皇家科学院在颁奖文告中称,为了让我们的人体能够应用存储在基因里的信息,首先要进行信息备份并传送至细胞的外层,这一备份信息被用作生产蛋白质的指示,正是蛋白质轮流构建了生物和生物体的运行。这种信息备份的过程被称作转录。罗杰·科恩伯格是首位在分子基础上展示真核(这种生物体的细胞有成形的细胞核)转录过程是如何运行的科学家。包括我们在内的哺乳动物都可归入这一生物群。

对于所有生命来说,转录都是必需的。科恩伯格对这一机制的详细描述,正是阿尔弗雷德·诺贝尔在其遗嘱中所提到的“最重要的化学发现。”

如果转录停止,基因信息被不再被转送至身体的各个部分。组织会因为不能被更新而在数天内死亡。这正是发生在一些毒菌中毒过程中的现象,因为毒素中断了转录的过程。了解转录是如何运作的在医学上也具有非常重要的意义,转录过程中出现的紊乱与许多人类疾病有关,这些疾病包括癌症、心脏病和各种炎症。干细胞演变成为不同器官中具有特定功能的具体细胞的能力,也与转录过程如何被管理有关。因此更多的了解转录过程对于研发出不同的干细胞治疗方案有重要意义。

窗体底端

47年前,当时只有12岁的罗杰·科恩伯格来到斯德哥尔摩来观看他的父亲阿瑟·科恩伯格接受诺贝尔医学奖(1955年)。阿瑟·科恩伯格,因为他所作的有关基因信息是如何从一个DNA分子转送至另一个DNA分子的研究,而获得诺贝尔医学奖的。老科恩伯格阐述了基因信

息是如何从母亲身上传给她的女儿的,而罗杰·科恩伯格的成就则是阐述了基因信息是如何从DNA被转录至信使RNA的。这种信使RNA将这些信息带出细胞核,这样它可以被用于指示构建蛋白质。

科恩伯格的贡献是他制作了详细的检晶仪图片,形容了真核细胞转录的整个运传情况。我们在他的图片中可以看到新的RNA反转录酶是如何演变的,和数个在转录过程中必需的其它分子的作用。这些图片是如此的详细,人们可以分清楚不同的原子,使人们可以理解转录机制和转录是如何被管理的

2007年

德国马普弗利兹-哈伯研究所(Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft)化学家Gerhard Ertl因固体表面化学过程研究独得该奖项。

2007年诺贝尔化学奖表彰的是表面化学的突破性研究。这个领域对化工产业影响巨大,物质接触表面发生的化学反应对工业生产运作至关重要。同时,表面化学研究有助于我们理解各种不同的过程,比如为何铁会生锈,燃料电池如何发挥作用以及我们汽车中加入的催化剂如何工作。表面化学研究甚至可以解释臭氧层的破坏。此外,半导体产业的发展与表面化学研究也是息息相关。

得利于半导体行业的发展,表面化学从20世纪60年代开始发展起来。Gerhard Ertl是最初觉察到这种新技术潜力的科学家之一。通过逐步的实验研究,他为表面化学开创了一种新的研究方法,即怎样用不同的实验步骤来描绘出一个完整的表面反应画面。这种方法需要高真空的实验装备,目的是用来观测单层原子和分子在金属等材料极纯表面上发生的行为。只有这样,才能测定到底哪种元素能够进入系统,而污染会损害所有的测量。正因如此,成功实验这一方法需要高度的精确性,以及将许多不同的实验技巧结合起来的能力。

Gerhard Ertl开创了一种全新的实验学派,证明了即使在如此高难度的领域也可以得到可靠的结果。他的远见卓识为现代表面化学研究奠定了基础。他的方法论不仅仅被应用于学术研究,还包括化学过程相关产业的发展。

尤其值得一提的是,Gerhard Ertl开发的人造肥料制造方法不仅仅基于他对哈伯-博施法(Haber-Bosch process,用氢和从空气中提取的氮来直接合成人造肥料中包含的氨)的研究,他同时利用铁的表面作为催化剂。这一成果带来了难以估量的经济效益,因为通常作物对氮的利用率十分有限。此外,Ertl还研究了一氧化碳在铂表面催化下的氧化反应,现在汽车中利用催化剂实现一氧化碳的清洁排放正是基于该项研究的成果。

2008年

三位美国科学家,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura(下村修)、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的 Roger Y. Tsien (钱永健,钱学森的堂侄)因发现并发展了绿色荧光蛋白(GFP)而获得该奖项。

Osamu Shimomura,1928年生于日本京都,1960年获得日本名古屋大学有机化学博士学位,美国Woods Hole海洋生物学实验室(MBL)和波士顿大学医学院名誉退休教授。Martin Chalfie,1947年出生,成长与美国芝加哥,1977年获得美国哈佛大学神经生物学博士学位,1982年起任美国哥伦比亚大学生物学教授。Roger Y. Tsien,1952年出生于美国纽约,1977年获得英国剑桥大学生理学博士学位,1989年起任美国加州大学圣地亚哥分校教授。

中国科学院理化技术研究所研究员汪鹏飞介绍,绿色荧光蛋白在医学和生物化学方面得到了广泛的应用,它能够使人们直接看到细胞内部的运动情况。在任何指定的时间我们都可以轻易地找出绿色荧光蛋白在哪儿:你只需要用紫外光去照射,这时所有的GFP都将发出鲜艳

的绿色。绿色荧光蛋白特别突出的应用是在癌症研究的过程中,用荧光蛋白对肿瘤细胞标记使得科学家们能够观测到肿瘤细胞的成长、入侵、转移和新生等具体的过程。

据介绍,这项技术还可以应用于军事领域,例如通过观察海洋动物发光的突然爆发,可以用来判别水下军事设施等。在生化分析方面,利用生物发光现象可以用来检测超微量钙的存在。

汪鹏飞介绍说,钱永健发明的荧光探针技术不仅可用于生物医学领域,在其他领域也有极为重要的意义,如环境污染的实时监控、食品安全等。应该说这些看似深奥的研究工作与普通老百姓的日常生活息息相关,比如说,如果目前有一种便宜的荧光试剂或试纸,能快速、灵敏地检测出三聚氰胺,老百姓就可以在家里放心食用奶制品了。再比如,我们可以设计一种对某种糖类具有特殊识别性能的荧光探针,可以用来快速、方便地检测人体唾液中糖的含量,这样糖尿病患者就可以很方便地控制自己的饮食。

“总而言之,本次诺贝尔化学奖得主的工作不但在科学上对化学、生物学、医学等领域具有重要的意义,而且也与人们的日常生活密切相关,对于提高人类的生活品质以及进一步改善人类的健康有十分重要的意义。”汪鹏飞说。

2009

化学奖评选委员会主席贡纳尔·冯·海伊内和评委莫恩斯·艾伦贝里通过投影仪图片展示,分别详细地介绍了3名获奖者的成就。他们介绍说,生物体每个细胞中都含有脱氧核糖核酸(DNA),基于DNA上携带的信息,核糖体便能合成蛋白质,如血红蛋白、免疫系统的抗体、胰岛素、皮肤中的胶原蛋白等。这些蛋白质在生命中具有不同的形式和功能,它们在化学层面上组成并控制着生命。因此,有关核糖体结构和功能的研究能够被迅速应用到实际中,没有核糖体存在,病菌就无法存活,当今医学上很多抗生素类药物都是通过抑制病菌的核糖体来达到治疗目的的。

他们说,3名获奖者通过独立的研究工作,分别采用X射线蛋白质晶体学方法绘制出3D模型来体现合成核糖体的成千上万个原子的位置,他们绘制的模型已被广泛应用于新抗生素的研制,以减少患者的病痛和拯救生命。

2010

美国科学家理查德·赫克、日本科学家根岸英一和铃木章共同获得2010年诺贝尔化学奖。在“钯催化交叉偶联反应”研究领域作出了杰出贡献,其研究成果使人类能有效合成复杂有机物。

为制造复杂的有机材料,需要通过化学反应将碳原子集合在一起。但是碳原子本身非常稳定,不易发生化学反应。解决该问题的一个思路是通过某些方法让碳的化学性质更加活泼,更容易发生反应。这类方法能有效地制造出很多简单有机物,但当化学家们试图合成更为复杂的有机物时,往往有大量无用的物质生成,而赫克、根岸英一和铃木章的研究成果解决了这一难题。

两位评委介绍说,赫克、根岸英一和铃木章通过实验发现,碳原子会和钯原子连接在一起,进行一系列化学反应。这一技术让化学家们能够精确有效地制造他们需要的复杂化合物。目前钯催化交叉偶联反应技术已在全球的科研、医药生产和电子工业等领域得到广泛应用。

第二章 诺贝尔化学奖简介

诺贝尔化学奖总表 从化学诺贝尔奖看化学学科的发展 2004年诺贝尔化学奖 诺贝尔化学奖总表1901-1910 1901年 ?荷兰雅克布斯·范特霍夫 o发现了化学动力学法则和溶液渗透压 ?德国赫尔曼·费歇尔 o合成了糖类和嘌呤衍生物 ?瑞典阿累尼乌斯 o提出了电离理论,促进了化学的发展。

?英国威廉·拉姆齐爵士 o发现了空气中的稀有气体元素并确定他们在周期表里的位置。 ?德国阿道夫·拜耳 o对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展。 ?法国穆瓦桑 o研究并分离了氟元素,并且使用了后来以他名字命名的电炉。 ?德国爱德华·毕希纳 o对酶及无细胞发酵等生化反应的研究。 ?新西兰欧内斯特·卢瑟福爵士 o对元素的蜕变以及放射化学的研究。

?德国威廉·奥斯特瓦尔德 o对催化作用、化学平衡以及化学反应速率的研究。 ?德国奥托·瓦拉赫: o在脂环类化合物领域的开创性工作促进了有机化学和化学工业的发展的研究。 1911-1920 1911年 ?法国玛丽亚·居里 o发现了镭和钋,提纯镭并研究镭的性质。 ?法国格利雅 o发明了格氏试剂,促进了有机化学的发展。 ?法国保罗·萨巴蒂埃 o发明了有机化合物的催化加氢的方法,促进了有机化学的发展。 ?瑞士阿尔弗雷德·沃纳

o对分子内原子成键的研究,开创了无机化学研究的新领域。 ?美国西奥多·理查兹 o精确测量了大量元素的原子量。 ?德国理查德·威尔施泰特 o对植物色素的研究,特别是对叶绿素的研究。 ?德国弗里茨·哈伯 o对单质合成氨的研究。 ?德国沃尔特·能斯特 o对热力学的研究。 1921-1930 1921年 ?英国弗雷德里克·索迪

近5年诺贝尔生理学或医学奖、化学奖总结

大村智是日本的微生物学家,他专注于一个细菌群落——生活在土壤中的霉菌,这种菌类会产生大量抗菌活性剂(包括1952年的诺贝尔奖获得者塞尔曼·沃克斯曼发现的链霉素)。大村智教授用独特的技巧发展起大规模培养和表征这些细菌的方法,并从土壤样本中分离出新的链霉菌菌株,还成功地在实验室中将它们培养出来。从数千个不同的培养皿中,他选出大约50个最有希望的菌株,并进一步分析它们对付有害微生物的活性。 威廉·坎贝尔在美国从事寄生虫生物学研究,他获得了大村智的链霉菌培养菌株并继续研究它们的功效。坎贝尔的工作表明,一个培养菌株中的成分可显著地防止家养农场动物受到寄生虫的感染。生物活性剂的纯化名称为阿维菌素,随后经化学改性将之发展成一种叫做伊维菌素的更有效的化合物。此后对伊维菌素在感染寄生虫患者中的人体测试结果显示,它可有效杀死寄生虫幼虫(微丝)。大村智和坎贝尔共同发现了这样一类新的具有超强疗效的抗寄生虫药物。 疟疾的传统治法是使用奎宁,但是其治愈成功率在逐渐下降。上世纪60年代末,根除疟疾的大量努力都失败了,这种疾病的发病率有上升的趋势。在那个时候,中国的屠呦呦转向开发传统中药对抗疟疾的新疗法。她从大量中草药中选取对抗疟疾感染,青蒿成为备选对象,但是结果却与预期的并不一致,屠呦呦重新开始查找古典医书,并发现了引导她成功从青蒿中提取活性成分的线索。屠呦呦首先证明了这种后来被称为“青蒿素”的成分能够高效治愈感染疟疾寄生虫的动物和人类。青蒿素代表了一类新型抗疟疾制剂,能够在发病初期快速杀死疟疾寄生虫,并展现了在治疗严重疟疾上前所未有的功效。 阿维菌素、青蒿素保障全人类健康 阿维菌素和青蒿素的发现,从根本上改变了寄生虫疾病的治疗方法。阿维菌素的衍生物伊维菌素在世界各地获得很好的使用,它能有效对抗各种寄生虫,不仅副作用有限,还免费在全球发放。伊维菌素改善了数以百万计的河盲症和淋巴丝虫病患者的健康状况,为世界最贫困地区带来福祉。它的治疗效果如此巨大,以至于这类疾病已经濒临绝迹,这将是人类医学史上的一大壮举。 此外,每年有近2亿人感染疟疾,青蒿素已经用于世界各个疟疾肆虐之地。当它被用于组合疗法时,估计降低疟疾总体死亡率20%以上,在儿童中的治愈率更是高达30%。仅在非洲,青蒿素就能每年挽救10多万个生命。 阿维菌素和青蒿素革命性地治愈受到寄生虫疾病危害的大量患者,坎贝尔、大村智和屠呦呦彻底转变了治疗寄生虫疾病的方法,他们的科学成就对全人类的健康具有不可估量的影响力。

2009诺贝尔化学奖

美国和以色列科学家获得2009诺贝尔化学奖 人民网斯德哥尔摩10月7日电(记者陈雪霏)美籍印度科学家拉马克利什南(Venkatraman Ramakrishnan),美国科学家斯太茨(Thomas A. Steitz)和以色列科学家雍纳斯(Ada E. Yonath)因其对核糖体的结构和作用的研究而获得2009年度诺贝尔化学奖。 瑞典皇家科学院7日在斯德哥尔摩宣布,他们获奖的主要原因是他们对生命核心过程的一项研究:核糖体将DNA信息转变为生命。核糖体生产蛋白质,来控制所有生物的化学成分。核糖体对生命至关重要,他们是新抗生素的主要目标。 虽然他们三位科学家独立工作,有时甚至是竞争状态,但他们都用X光晶体学展示了核糖体的结构以及他们是怎样在原子水平上发挥作用的。 诺奖评委解释说,这项研究可以很快在实际中得到应用。今天的抗生素药品治疗很多疾病,主要是通过阻止核糖体细菌发挥作用。没有发挥作用的核糖体,细菌就不能生存。 拉马克利什南今年56岁,出生在印度,但是美国人,目前是英国剑桥大学分子生物实验室结构研究课题的领头人。 68岁的斯太茨在哈佛大学获得博士学位,目前是休斯医学院的教授和耶鲁大学的研究人员。70岁的雍纳斯是1968年在魏则曼科学研究所获得博士学位,后在这里任教授。她是第三位获得诺贝尔化学奖的女科学家,是45年来的第一位女科学家。 她在新闻发布会上的电话采访中表达了她听到这一消息时的心情,“非常高兴,也充满感谢”。诺奖奖金共一千万瑞朗,合141万美元。 2009年诺贝尔化学奖得主小传 瑞典皇家科学院7日宣布,文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和阿达·约纳特3位科学家共同获得今年的诺贝尔化学奖。 拉马克里希南1952年出生于印度金奈,目前持有美国国籍。拉马克里希南1971年在印度巴罗达大学获物理学学士学位,1976年在美国俄亥俄大学获物理学博士学位,1976年至1978年在加州大学圣迭哥分校获生物学研究生学位,1978年至1982年在耶鲁大学化学系做博士后,1982年至1999年曾先后在美国橡树岭国家实验室和布鲁克黑文国家实验室等工作,1999年至今在英国剑桥大学MRC分子生物学实验室工作。 施泰茨1940年出生于美国威斯康星州,1966年在哈佛大学获分子生物学和生物化学博士学位,1967年至1970年在英国剑桥大学MRC分子生物学实验室做博士后,1970年至今在耶鲁大学工作。 约纳特1939年出生于耶路撒冷,1962年在希伯来大学获学士学位,1964年

2010年诺贝尔物理学奖被授予发现石墨烯的两位俄裔科学家

正面反面 2011年安徽省中考物理模拟试卷 一、填空题(第1-6题每空1分,第7-10题每空2分,共28分;将答案直接写在横线上,不必写出题过程) 1.如图,“歼—10战斗机”是亚洲最具作战力的一种机型。高空的最大速度可达2马赫(马赫为音速 单位,1马赫大约等于340m/s),合_____km/h。在“歼—10战斗机”的驾驶员看来,飞机是_____的。 第1题图第2题图2.草坪式浴室防滑垫是由柔软的PVC材料制成,其正面为仿草坪式设计,背面有许多小吸盘(如图所示)。 正面是通过_____增大脚与垫之间的摩擦力,背面则是利用_____产生的较大压力来增大垫与地之间的摩擦力,两措施并举从而达到理想的防滑效果。 3.美国科学家发明了一种特殊的隐形物质,在空气中沿______传播的光,射到该物质表面上时会 顺着衣服“流走”,从而无法让光在其表面发生______,让旁人看不到它。 4.生活中,当我们拔掉自行车轮胎气门芯时,一股气流从气门冲出来,并伴有潮湿的小水珠。这实际 上是车胎内的压缩空气迅速膨胀对外做功,使其内能_____,(填变化情况)温度降低,空气中的水蒸气遇冷_____(填物态变化名称)而形成的小水珠。 5.灯L1与L2并联在电路中,L2比L1亮。小明同学猜想可能是通过L2灯的电流比通过L1灯的电流大;小 亮同学猜想可能是L2灯两端的电压比L1灯两端的电压大。你认为____同学猜想肯定是错的,理由是________________________。 第5题图第6题图 6.如图,条形磁铁放在水平桌面上,当闭合开关后,条形磁铁保持静止,画出条形磁铁所受摩擦力的示 意图。请你判断:通电螺线管的左端为_____极。 7.2010年诺贝尔物理学奖被授予发现石墨烯的两位俄裔科学家。石墨烯被证实是世界上已经发现的最 薄、最坚硬的物质,它的导电性能好、导热性能强,熔点超过3000℃。用石墨烯制成的导线可用来做______(“保险丝”或“高压输电线”)。科学试验表明:如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上,要想用一支削尖的铅笔戳穿它,那么需要一头大象站在铅笔上,才能戳穿。若铅笔尖的横截面积为1×10-7m2,一头大象的质量为3000kg,铅笔的质量忽略不计,则这种保鲜膜厚度的石墨烯薄层所能承受的最大压强约为______Pa。(g取10N/kg) 8.在中考跳绳比赛中,李艳艳同学以1min跳绳180次的绝对优势获得女子跳绳第一名。她的诀窍是每 次跳起的高度很低,约为5cm。若李艳艳的质量是50kg,则在比赛中,李艳艳跳绳的功率约为_____W。(g取10N/kg)

诺贝尔化学奖

1990年伊莱亚斯?詹姆斯?科里(Elias James Corey)(美国),由于提出有机合成理论及方法而获奖。他创立了“逆合成分析原理”,并率先用计算机辅助有机合成的方法,使有机合成化学进入到一个新的领域——“分子模拟”,得以模拟生产许多复杂的天然产品。 1991年理查德?恩斯特(Richard R Ernst)(瑞士),1933年生于瑞士联邦的温吐尔,苏黎士瑞士联邦理工学院教授,因对开发制造高分辨率核磁共振谱仪技术的贡献而获奖。 1992年鲁道夫?马库斯(Rudolph?Arthur?Marcus)(美国)1923 年生于加拿大魁北克蒙特利尔城,加利福尼亚理工学院教授,因为确立化学系统中电子转移反应理论的贡献而获奖。该理论对于生命或生理机制具有重要意义。 1993年发现聚合酶链式反应法的卡里?穆利斯(kary Mullis)(美国)1944年生于美国加州的拉霍亚。与创立寡聚核苷酸导向定位突变法的迈克尔?史密斯(Michaei Smith,1932年出生的加拿大籍英国人)分享当年的化学奖。 1994年乔治?奥拉(George A.Olah)(美国),1927年生于匈牙利,美国南加州大学教授,因对有机化学的贡献而获奖。他发现了用超强酸使阳离子保持稳定的方法,对发现新的有机化学反应和推动有机化学工业发展起到了重要作用。 1995年保罗?克鲁森(Paul Crutzn,生于1933年,荷兰)、马里奥?莫利纳(Mario Molina,生于1943年,墨西哥)和弗兰克?舍伍德?罗兰(Frank Sherwood Rowland,生于1927年,美国)三人由于在大气化学领域,尤其是在有关臭氧层形成和损耗方面的研究工作而共同获奖。 1996年小罗伯特?柯尔(Robert F.Curl,Jr,美国,生于1933年)、哈罗德?克罗托(Sir Harlod W.Kroto,生于1939年,英国)和理查德?斯莫斯(Richard E.Smalley,生于1943年,美国)等三人由于发现球状碳分子即富勒烯C60而共同获奖。 1997年一半奖金由保罗?博伊尔(Paul D.Boyer,生于1918年,美国)和约翰?约克(John E.Walker,生于1914年,英国)分享,是因其阐明了三磷酸腺苷在体内形成的生物催化原理;另一半由丹麦的延斯?斯科(Jens C.Skou,生于1918年)获得,他发现了钠、钾离子三三磷酸腺苷酶。 1998年本年度诺贝尔化学奖给予量子化学领域的科学家瓦尔特?柯恩(Walter Kohn)和约翰?波普尔(John A Pople Kohn,美国),1923年生于匈牙利维也纳,在美国加州大学工作;PoPle(英国),1925年生于英国,在美国西北大学工作。这俩位科学家各自率先创新了量子化学计算方法,咳对分子的性质及其参与的化学过程进行有效的理论分析。 1999年本年度诺贝尔化学奖给予埃及裔美国人艾哈德?泽维尔(Ahmed H.Zewail),以表彰他为飞秒光谱学(femtosecond spectroscopy,1飞秒=10-15秒)研究所作的贡献。泽维尔的研究成果使得人们便于研究和预测一些重要的化学反应,给化学以及相关科学领域带来了一场革命。 2000年美国科学家艾伦?黑格、艾伦?马克迪尔米德以及日本科学家白川英树由于在导电聚合物领域的开创性贡献,荣获今年的诺贝尔化学奖。

【历届诺贝尔奖得主(十)】2003年化学奖

化学奖 美国科学家彼得·阿格雷、罗德里克·麦金农因在细胞膜通道方面做出的开创性贡献,而共同获得诺贝尔化学奖。 彼得·阿格雷 彼得·阿格雷,科学家。1949年生于美国明尼苏达州小城诺斯菲尔德,1974年在巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学医学院获医学博士,现为该学院生物化学教授和医学教授。2004年来到杜克大学,担任医学院副院长。由于发现了细胞膜水通道,在2003年获得诺贝尔化学奖。 人物简介 彼得·阿格雷1949年生于美国明尼苏达州小城诺斯菲尔德,1974年在巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学医学院获医学博士,现为该学院生物化学教授和医学教授。2004年到杜克大学,担任医学院副院长。他与麦金农分享总额为1000万克朗(约合130万美元)的奖金。 瑞典皇家科学院2003年10月8日宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金 彼得·阿格雷 农,以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。 彼得·阿格雷诺贝尔化学奖评选委 员会主席本特·努丁在新闻发布会上说,阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道,而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如,肾脏怎么从原尿中重新吸收水分,以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等,这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。诺贝尔科学奖通常颁发给年龄较大的科学家,获奖成果都经过几十年的检验。但阿格雷只有54岁,而麦金农才47岁。他们的成果也比较新:麦金农的发现产生于5年前;阿格雷的工作于1988年完成。瑞典媒体评论说,这在诺贝尔科学奖历史上是比较罕见的。今年诺贝尔化学奖及生理学或医学奖的结果都显示出了当代科学跨领域研究的趋势。 离子通道是另一种类型的细胞膜通道,神经系统和肌肉等方面的疾病与之有关,它还能产生电信号,在神经系统中传递信息。但由于科学家一直不能弄清楚它的结构,进一步的研究无法展开。而麦金农在1998年测出了钾通道的立体结构,“震惊了所有的研究团体”。评选委员会说,由于他的发现,人们可以“看见”离子如何通过由不同细胞信号控制开关的通道。 获奖情况 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。 奖项:2003年诺贝尔化学奖 获得者:彼得·阿格雷罗德里克·麦金农 成就:表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献 获奖理由 人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇,有用的物质不断被运进来,废物被不断运出去。早在100多年前,人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”,它们只允 罗德里克·麦金农 许特定的分子或离子出入。2003年诺贝尔化学奖表

近十年诺贝尔化学奖得主及其贡献

2010年,美国科学家理查德赫克、日本科学家根岸荣一和铃木章因在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越研究而获奖。这一成果广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域,可以使人类造出复杂的有机分子。 2009年,英国科学家文卡特拉曼拉马克里希南、美国科学家托马斯施泰茨和以色列科学家阿达约纳特因对“核糖体的结构和功能”研究的贡献而获奖。

2008年,日本科学家下村修、美国科学家马丁沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健因在发现和研究绿色荧光蛋白方面作出贡献而获奖。 2007年,德国科学家格哈德埃特尔因在表面化学研究领域作出开拓性贡献而获奖。

2006年,美国科学家罗杰科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域作出贡献而获奖。 2005年,法国科学家伊夫肖万、美国科学家罗伯特格拉布和理查德施罗克因在烯烃复分解反应研究领域作出贡献而获奖。 2004年,以色列科学家阿龙切哈诺沃、阿夫拉姆赫什科和美国科学家欧文罗斯因发现泛素调节的蛋白质降解而获奖。

10月8日,瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。这是47岁的化学奖得主罗德里克麦金农。

10月8日,瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。这是54岁的化学奖得主彼得阿格雷。 2003年,美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农因在细胞膜通道领域作出了“开创性贡献”而获奖。 2002年,美国科学家约翰芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特维特里希发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法。 2001年,诺贝尔化学奖奖金一半授予美国科学家威廉诺尔斯与日本科学家野依良治,以表彰他们在“手性催化氢化反应”领域所作出的贡献;另一半授予美国科学家巴里夏普莱斯,以表彰他在“手性催化氧化反应”领域所取得的成就。

2009年诺贝尔化学奖成果简介

2009年诺贝尔化学奖成果简介 摘要:主要介绍了2009年诺贝尔化学奖得主文卡特拉曼•拉马克里希南、托马斯•施泰茨和阿达•约纳特在有关核糖体结构和功能领域的研究成果,并阐述其现实意义和发展前景。 关键词核糖体晶体结构抗生素生理功能蛋白质 瑞典皇家科学院2009年10月7日宣布,将本年度诺贝尔化学奖授予美国科学家文卡特拉曼•拉马克里希南(Venkatraman Ramakrishnan)、美国科学家托马斯•施泰茨(Thomas A. Steitz)和以色列女科学家阿达•约纳特(Ada E. Yonath),以表彰他们在核糖体结构和功能研究领域作出的突出贡献。他们以较高的分辨率确定了核糖体的结构以及它在原子水平上的功能机理,并通过建立3D模型展示不同抗生素与核糖体的结合。本文主要介绍该项研究成果,并阐述其现实意义和发展前景。 1 核糖体简介 蛋白质生物合成是把储存在DNA分子上的遗传信息“翻译”成有各种生物功能蛋白质的复杂过程。所有有机体中,DNA的转录都是在RNA聚合酶的作用下传递给mRNA,而mRNA的翻译过程则需要在核糖体这个平台的作用下进行【1】。 1.1 核糖体的组成 细菌(70S)核糖体包含了一大一小2个亚基(30S,50S),S表示超离心沉降系数。30S亚基由大约20个不同的蛋白质与16S rRNA(含有1600个核苷酸)组成;50S 大亚基由大约33个不同的蛋白质、23S rRNA(含有2900个核苷酸)和5S rRNA(含有120个核苷酸)组成。尽管真核生物的核糖体比原核生物的更大更复杂,但核糖体的总体结构却相似【2】。对于tRNA,核糖体有3个结合位点:A位点、P位点和E位点(见图1)。而mRNA定位于30S亚基颈部的通道上,在新生肽链的延伸过程中它以梯状排列的方式穿过通道。 1.2 核糖体的功能 核糖体可以看成为一个多肽合成酶体系,而底物便是氨基酰tRNA。核糖体对底物的识别就是氨基酰tRNA与核糖体的结合及解码过程,肽键的形成与肽基移位(peptidyltransfer)就是核糖体的催化过程【3】。 核糖体能够催化与共价键有关的2个化学反应:终止时候肽键的形成和酯键的水解。而在蛋白质延伸和终止的过程中存在一个准确度的问题,就是指在蛋白质的延伸阶段,核糖体必须有效选择与一个氨基酸编码中A位点密码子(有义密码

2001-2011年诺贝尔化学奖的得主

2001年诺贝尔化学奖获得者 像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。 1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的对映体。他的研究被迅速应用于一种治疗帕金森症药物的生产。后来,野依良至进一步发展了对映性氢 2002年 瑞典皇家科学院于2002年10月9日宣布,将2002年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特·维特里希,以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。 2002年诺贝尔化学奖分别表彰了两项成果,一项是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”,他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他将获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。 2003年 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。他们研究的细胞膜通道就是人们以前猜测的“城门”。 2004年 2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯,以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。其实他们的成果就是发现了一种蛋白质“死亡”的重要机理。 2005年 三位获奖者分别是法国石油研究所的伊夫·肖万、美国加州理工学院的罗伯特·格拉布和麻省理工学院的理查德·施罗克。他们获奖的原因是在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。烯烃复分解反应广泛用于生产药品和先进塑料等材料,使得生产效率更高,产品更稳定,而且产生的有害废物较少。瑞典皇家科学院说,这是重要基础科学造福于人类、社会和环境的例证。 2006年诺贝尔化学奖获得者-罗杰·科恩伯格 美国科学家罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域所作出的贡献而独自获得2006年诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院在一份声明中说,科恩伯格揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质,而理解这一点具有医学上的“基础性”作用,因为人类的多种疾病如癌症、心脏病等都与这一过程发生紊乱有关。 2007年诺贝尔化学奖格哈德·埃特尔

历届诺贝尔化学奖获得者名单及贡献

历届诺贝尔化学奖获得者名单及贡献 1901-荷兰科学家范托霍夫因化学动力学和渗透压定律获诺贝尔化学奖。 1902-德国科学家费雪因合成嘌呤及其衍生物多肽获诺贝尔化学奖。 1903-瑞典科学家阿伦纽斯因电解质溶液电离解理论获诺贝尔化学奖。 1904-英国科学家拉姆赛因发现六种惰性所体,并确定它们在元素周期表中的位置获得诺贝尔化学奖。 1905-德国科学家拜耳因研究有机染料及芳香剂等有机化合物获得诺贝尔化学奖。 1906-法国科学家穆瓦桑因分离元素氟、发明穆瓦桑熔炉获得诺贝尔化学奖。 1907-德国科学家毕希纳因发现无细胞发酵获诺贝尔化学奖。 1908-英国科学家卢瑟福因研究元素的蜕变和放射化学获诺贝尔化学奖。 1909-德国科学家奥斯特瓦尔德因催化、化学平衡和反应速度方面的开创性工作获诺贝尔化学奖。 1910-德国科学家瓦拉赫因脂环族化合作用方面的开创性工作获诺贝尔化学奖。 1911-法国科学家玛丽·居里(居里夫人)因发现镭和钋,并分离出镭获诺贝尔化学奖。 1912-德国科学家格利雅因发现有机氢化物的格利雅试剂法、法国科学家萨巴蒂埃因研究金属催化加氢在有机化合成中的应用而共同获得诺贝尔化学奖。 1913-瑞士科学家韦尔纳因分子中原子键合方面的作用获诺贝尔化学奖。 1914-美国科学家理查兹因精确测定若干种元素的原子量获诺贝尔化学奖。 1915-德国科学家威尔泰特因对叶绿素化学结构的研究获诺贝尔化学奖。

1916-1917-1918-德国科学家哈伯因氨的合成获诺贝尔化学奖。 1919-1920-德国科学家能斯脱因发现热力学第三定律获诺贝尔化学奖。 (1921年补发)1921-英国科学家索迪因研究放射化学、同位素的存在和性质获诺贝尔化学奖。 1922-英国科学家阿斯顿因用质谱仪发现多种同位素并发现原子获诺贝尔化学奖。 1923-奥地利科学家普雷格尔因有机物的微量分析法获诺贝尔化学奖。 1924-1925-奥地利科学家席格蒙迪因阐明胶体溶液的复相性质获诺贝尔化学奖。 1926-瑞典科学家斯韦德堡因发明高速离心机并用于高分散胶体物质的研究获诺贝尔化学奖。 1927-德国科学家维兰德因发现胆酸及其化学结构获诺贝尔化学奖。 1928-德国科学家温道斯因研究丙醇及其维生素的关系获诺贝尔化学奖。 1929-英国科学家哈登因有关糖的发酵和酶在发酵中作用研究、瑞典科学家奥伊勒歇尔平因有关糖的发酵和酶在发酵中作用而共同获得诺贝尔化学奖。 1930-德国科学家费歇尔因研究血红素和叶绿素,合成血红素获诺贝尔化学奖。 1931-德国科学家博施、伯吉龙斯因发明高压上应用的高压方法而共同获得诺贝尔化学奖。 1932-美国科学家朗缪尔因提出并研究表面化学获诺贝尔化学奖。 1933-1934-美国科学家尤里因发现重氢获诺贝尔化学奖。 1935-法国科学家约里奥·居里因合成人工放射性元素获诺贝尔化学奖。 1936-荷兰科学家德拜因 X射线的偶极矩和衍射及气体中的电子方面的研究获诺贝尔化学奖。

1996年诺贝尔化学奖

1996年的诺贝尔化学奖 (新闻稿) 1996年10月9日 瑞士皇家科学院决定将1996年诺贝尔化学奖颁发给美国休斯敦莱斯大学的Robert F. Curl, Jr教授、英国布莱顿苏塞克斯大学的Sir Harold W. Kroto教授以及美国休斯敦莱斯大学的Richard E. Smalley教授,因为他们发现了富勒烯。 碳原子接壤成球状的发现是值得被表彰的 碳元素的新构造——富勒烯——1985年被Robert F. Curl, Harold W. Kroto 和Richard E. Smalley发现,富勒烯中的原子被排列得类似壳状物。这个“壳”中的碳原子数目是多变的,也正是因为这个原因,大量的新型碳结构逐渐被人们知晓。从前,碳元素的六种同素异形体被人所熟识,即两种石墨,两种钻石,蜡石以及碳(VI)。后面的两种分别在1968年和1972年被人们发现。 富勒烯的形成是在气化碳冷凝于惰性气体的时候。这种气态碳可以通过诸如在碳表面引发强脉冲的激光获得。释放出的碳原子会与氦气流混合,并且结合形成一些少数原子可上百的簇群。这些气体随后会被引入到真空室中,在那里它会伸展并且被冷却到绝对零度以上的不同的温度。然后,这些碳簇可以被质谱分析法所解析。 Curl, Kroto和Smalley带着研究生J.R. Heath和S.C. Obrien在1985年的11天内共同完成了这个实验。通过微调,他们可以合成含有60个和70个碳原子的簇。60个碳原子的簇,C60,是最高产的。他们发现C60很稳定,这便意味着它的分子结构极对称。这表明C60可能是一个多面体剖分格网的球面实体,一个有20个6边形表面和12个5边形表面的多面体。这恰好是足球的形状,也和美国建筑师R. Buckminster Fuller为1967年蒙特利尔世界展览设计的网格状建筑一样。研究人员把这个最新发现的结构命名为巴克敏斯特富勒烯。 Nature杂志上发表了C60独特结构的发现并获得了热情的接受和褒贬不一的评论。没有物理学家和化学家预料到过碳有比所知的化学结构更对称的结构了。随着1985-1990研究的深入,Curl, Kroto和Smalley获得了更多证明这个结构存在的正确性的证据。除此之外,他们还成功通过附上一个或更多的金属原子来识别碳簇。1990年,物理W. Kr?tschmer 和 D.R. Huffman 在氦气中往两根碳棒通入电弧燃烧,用有机溶剂冷凝提取,第一次获得了一定数量的C60。它们包含了C60和C70,这些结构是可以确定的。这证实了C60假说的正确性。因此打开了对C60和其它碳簇如C70、C76、C78、C80化学性质的研究。由于新的和未预料到的特性,这些化合物用来开发了新的物质。在超导和材料化学,天体化学、物理等不同的领域,一个全新的化学分支发展起来了。 背景 许多广泛多样化的研究领域都发现了富勒烯。Harold W. Kroto那时候活跃在微波光谱领域-一门由于射电天文学发展而用于分析气体在恒星大气和星际气体云空间的科学。Kroto对富含碳的巨星特别有兴趣。他调查了大气中的谱线,发现了一种只有碳和氢的长链分子,并把它称为cyanopolyynes。同样的分子也见于星际气体云。Kroto认为这些碳化合物在恒星大气中已经形成,而不是在星际云中形成。他现在想要研究这些长链分子如何形成的更紧密。 他和一位在物理化学重要领域,原子簇化学,有研究的科学家Richard E. Smalley取得了联系。簇是一个介于微观粒子和宏观粒子之间的原子或分子聚合。Smalley已经设计并建造了一种能够气化几乎任何已知材料并使之变成等离子体原子的激光—超声速束光仪。他最感兴趣的是

【2019年整理】历年诺贝尔化学奖获得者及其获奖原因

历年诺贝尔化学奖获得者及其获奖原因 1901年范霍夫(Jacobus Henricus van't Hoff,1852—1911) 荷兰人,第一个诺贝尔化学奖获得主-范霍夫 研究化学动力学和溶液渗透压的有关定律。 1902年E.费歇尔(Emil Fischer,1852—1919) 德国人,研究糖和嘌呤衍生物的合成。 1903年阿累尼乌斯(Svante August Arrhenius,1859—1927) 瑞典人,提出电离学说。 1904年威廉·拉姆赛(William Ramsay,1852—1916) 英国化学家,发现了稀有气体。 1905年拜耳(Adolf von Baeyer,1835—1917) 德国人,研究有机染料和芳香族化合物 1906年莫瓦桑(Henri Moissan,1852—1907) 法国人,制备单质氟 1907年爱德华·布赫纳(Edward Buchner,1860--1917) 德国人,发现无细胞发酵现象 1908年欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford,1871—1937) 英国物理学家,研究元素蜕变和放射性物质化学 1909年弗里德里希·奥斯瓦尔德(Friedrich Wilhein Ostwald,1853—1932) 德国物理学家、化学家,研究催化、化学平衡、反应速率。 1910年奥托·瓦拉赫(Otto Wallach,1847—1931) 德国人,研究脂环族化合物 1911年玛丽·居里(Marie Curie,1867—1934)(女) 法国人,发现镭和钋,并分离镭。第一位诺贝尔化学奖女科学家-玛丽·居里 1912年维克多·梅林尼亚(Victor Grignard,1871—1935) 法国人,发现用镁做有机反应的试剂。萨巴蒂埃(Paul Sabatier,1854—1941) 法国人,研究有机脱氧催化反应。 1913年维尔纳(Alfred Werner,1866—1919) 瑞士人,研究分子中原子的配位,提出配位理论。

历届诺贝尔化学奖得主及其成就

历届诺贝尔化学奖得主及其成就 历届诺贝尔化学奖得主及其成就(1960——2008)(2009-04-03 11:30:05) 1960年W.F.利比(美国人)发明了“放射性碳素年代测定法” 1961年M.卡尔文(美国人)揭示了植物光合作用机理 1962年M.F.佩鲁茨,J.C.肯德鲁(英国人)测定出蛋白质的精细结构 1963年K.齐格勒(德国人),G.纳塔(意大利人)发现了利用新型催化剂进行聚合的方法,并从事这方面的基础研究 1964年D.M.C.霍金奇(英国人)使用X射线衍射技术测定复杂晶体和大分子的空间结构1965年R.B.伍德沃德(美国人)对有机合成法的贡献 1966年R.S.马利肯(美国人)用量子力学创立了化学结构分子轨道理论,阐明了分子的共价键本质和电子结构 1967年R.G.W.诺里什,G.波特(英国人),M.艾根(德国人)发明测定快速化学反应技术 1968年L.翁萨格(美国人)从事不可逆过程热力学的基础研究 1969年O.哈塞尔(挪威人),D.H.R.巴顿(英国人)为发展立体化学理论作出贡献 1970年L.F.莱洛伊尔(阿根廷人)发现糖核苷酸及其在糖合成过程中的作用 1971年G.赫兹伯格(加拿大人)从事自由基的电子结构和几何学结构的研究 1972年C.B.安芬森(美国人)确定了核糖核苷酸酶的分子氨基酸排列 S.莫尔,W.H.斯坦(美国人)从事核糖核苷酸酶的活性区位研究 1973年E.O.菲舍尔(德国人),G.威尔金森(英国人)从事具有多层结构的有机金属化合物的研究 1974年P.J.弗洛里(美国人)从事高分子化学的理论、实验两方面的基础研究 1975年J.W.康福思(澳大利亚人)研究酶催化反应的立体化学 V.普雷洛格(瑞士人)从事有机分子以及有机反应的立体化学研究 1976年W.N.利普斯科姆(美国人)从事甲硼烷的结构研究 1977年I.普里戈金(比利时人)主要研究非平衡热力学,提出了“耗散结构”理论 1978年P.D.米切尔(英国人)从事生物膜上的能量转换研究 1979年H.C.布郎(美国人),G.维蒂希(德国人)研制了新的有机合成法 1980年P.伯格(美国人)从事核酸的生物化学研究 W.吉尔伯特(美国人),F.桑格(英国人)确定了核酸的碱基排列顺序 1981年福井谦一(日本人),R.霍夫曼(美国人)从事化学反应过程的研究 1982年A.克卢格(英国人)开发了结晶学的电子衍射法,并从事核酸蛋白质复合体的立体结构的研究 1983年H.陶布(美国人)阐明了金属配位化合物电子反应机理 1984年R.B.梅里菲尔德(美国人)开发了极简便的肽合成法 1985年J.卡尔,H.A.豪普特曼(美国人)开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法 1986年D.R.赫希巴奇,李远哲(美籍华人),J.C 波利亚尼(加拿大人)研究化学反应体系在位能面运动过程的动力学 1987年C.J.佩德森,D.J.克拉姆(美国人),J.M.莱恩(法国人)合成冠醚化合物 1988年J.戴森霍弗,R.胡伯尔,H.米歇尔(德国人)分析了光合作用反应中心的三维结构1989年S.奥尔特曼,T.R.切赫(美国人)发现RNA自身具有酶的催化功能 1990年E.J.科里(美国人)创建了一种独特的有机合成理论——逆合成分析理论

2000-2010年诺贝尔化学奖详解

2000年 艾伦-J-黑格 (1936-) 艾伦-J-黑格,美国公民,64岁,1936年生于依阿华州苏城。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长,是一名物理学教授。 获奖理由:他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极管、发光电气化学电池以及激光等等。这些产品一旦研制成功,将可以广泛应用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。 艾伦-G-马克迪尔米德 (1929-) 艾伦-G-马克迪尔米德,来自美国宾夕法尼亚大学,今年71岁,他出生于新西兰,曾就读于新西兰大学和美国威斯康星大学以及英国的剑桥大学。1955年,他开始在宾夕法尼亚大学任教。他是最早从事研究和开发导体塑料的科学家之一。 获奖理由:他从1973年就开始研究能够使聚合材料能够象金属一样导电的技术,并最终研究出了有机聚合导体技术。这种技术的发明对于使物理学研究和化学研究具有重大意义,其应用前景非常广泛。 他曾发表过六百多篇学术论文,并拥有二十项专利技术。 白川英树 (1936-) 白川英树今年64岁,已经退休,现在是日本筑波大学名誉教授。白川1961年毕业于东京工业大学理工学部化学专业,曾在该校资源化学研究所任助教,1976年到美国宾夕法尼亚大学留学,1979年回国后到筑波大学任副教授,1982年升为教授。1983年他的研究论文《关于聚乙炔的研究》获得日本高分子学会奖,他还著有《功能性材料入门》、《物质工学的前沿领域》等书。 获奖理由:白川英树在发现并开发导电聚合物方面作出了引人注目的贡献。这种聚合物目前已被广泛应用到工业生产上去。他因此与其他两位美国同行分享了2000年诺贝尔化学奖。 2001年 威廉·诺尔斯(W.S.Knowles) (1917-) 2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯,以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩,三位化学奖获得者的发现则为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。现在,像抗生素、消炎药和心脏病药物等,都是根据他们的研究成果制造出来的。 瑞典皇家科学院的新闻公报说,许多化合物的结构都是对映性的,好像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。 诺尔斯的贡献是在1968年发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应,以获得具有所需特定镜像形态的手性分子。他的研究成果很快便转化成工业产品,如治疗帕金森氏症的药L-DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。 1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的

2001年至2005年诺贝尔化学奖获得者

2001年至2005年诺贝尔化学奖获得者 2001年 将2001年诺贝尔化学奖奖金的一半授予美国科学家威廉·诺尔斯与日本科学家野依良治,以表彰他们在“手性催化氢化反应”领域所作出的贡献;奖金另一半授予美国科学家巴里·夏普莱斯,以表彰他在“手性催化氧化反应”领域所取得的成就。威廉·诺尔斯的贡献是,他发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应,以获得具有所需镜像形态的最终产品。他的研究成果很快便转化成工业产品,如治疗帕金森氏症的药L-DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。而野依良治的贡献是进一步完善了用于氢化反应的手性催化剂的工艺。巴里·夏普莱斯的成就是开发出了用于氧化反应的手性催化剂。 2002年: 将2002年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特·维特里希,以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。 2002年诺贝尔化学奖分别表彰了两项成果,一项是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”,他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他将获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。 他们三人的这些研究成果对于研究包括蛋白质在内的大分子具有“革命性”的意义。在这3位科学家所开创的新的研究方法的基础上,今天的研究人员已能迅速并且简单地揭示一个物种包含多少种不同的蛋白质,能用三维照片显示蛋白质分子溶解状态的样子,从而使人类可以通过对蛋白质进行详细的分析而加深对生命进程的了解,使新药的开发发生了革命性的变化,并在食品控制、乳腺癌和前列腺癌的早期诊断等领域也得到了广泛的应用。 2003年 美国两名科学家皮特-埃格瑞(Peter Agre)与罗德里克-麦克金南(R. MacKinnon)因研究关键物质进入和离开身体细胞而获得了2003年度诺贝尔化学奖,他们因发现了细胞表面被称为“通道”的细孔而获奖,他们的研究对于了解影响肾脏、心脏、肌肉和神经系统的许多疾病具有重要意义。54岁的埃格瑞来自巴尔的摩约翰-霍普金斯大学医学院,埃格瑞的研究成果在于1988年分离出了长期以来所搜寻的通过细胞壁运送水的通道。这一发现为后续针对细菌、植物和哺乳动物水通道的系列生化、生理和遗传研究开启了大门。研究人员可以仔细跟踪水分子通过细胞膜的过程,并了解为何只有水分子而不是其它小分子能够通过细胞膜。阿格雷的工作于1988年完成。 2004年: 将2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什科和美国科学家伊尔温-罗斯。 三人因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得该奖项。他们突破性地发现了人类细胞如何控制某种蛋白质的过程,具体地说,就是人类细胞对无用蛋白质的“废物处理”过程。 现年57岁的以色列科学家阿龙-西查诺瓦1947年出生于以色列的海法市,1981年被以色列理工学院授予医学博士学位,现供职于以色列理工学院,是该学院生物化学部的教授,同时兼任拉帕波特医学研究学院的负责人。 现年67岁的以色列科学家阿弗拉姆-赫尔什科1937年出生于匈牙利的考尔曹格,1969年获耶路撒冷希伯莱大学哈达萨赫医学院授予的医学博士学位。赫尔什科是以色列理工学院拉帕波特医学研究学院的著名教授。

2002年诺贝尔化学奖

库尔特·维特里希(1938-) 所有生物都含有包括DNA和蛋白质在内的生物大分子,“看清”它们的真面目曾经是科学家的梦想。如今这一梦想已成为现实。2002年诺贝尔化学奖表彰的就是这一领域的两项成果。 这两项成果一项是美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”,他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他将获得2002年诺贝尔化学奖一半的奖金。 质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析方法。它通过测定分子质量和相应的离子电荷实现对样品中分子的分析。19世纪末科学家已经奠定了这种方法的基础,1912年科学家第一次利用它获得对分子的分析结果。在质谱分析领域,已经出现了几项诺贝尔奖成果,其中包括氢同位素氘的发现(1934年诺贝尔化学奖成果)和碳60的发现(1996年诺贝尔化学奖成果)。不过,最初科学家只能将它用于分析小分子和中型分子,由于生物大分子比水这样的小分子大成千上万倍,因而将这种方法应用于生物大分子难度很大。 尽管相对而言生物大分子很大,但它们在我们看来是非常小的,比如人体内运送氧气的血红蛋白仅有千亿亿分之一克,怎么测定单个生物大分子的质量呢?科学家在传统的质谱分析法基础上发明了一种新方法:首先将成团的生物大分子拆成单个的生物大分子,并将其电离,使之悬浮在真空中,然后让它们在电场的作用下运动。不同质量的分子通过指定距离的时间不同,质量小的分子速度快些,质量大的分子速度慢些,通过测量不同分子通过指定距离的时间,就可计算出分子的质量。 这种方法的难点在于生物大分子比较脆弱,在拆分和电离成团的生物大分子过程中它们的结构和成分很容易被破坏。为了打掉这只“拦路虎”,美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一发明了殊途同归的两种方法。约翰·芬恩对成团的生物大分子施加强电场,田中耕一则用激光轰击成团的生物大分子。这两种方法都成功地使生物大分子相互完整地分离,同时也被电离。它们的发明奠定了科学家对生物大分子进行进一步分析的基础。 如果说第一项成果解决了“看清”生物大分子“是谁”的问题,那么第二项成果则解决了“看清”生物大分子“是什么样子”的问题。 第二项成果涉及核磁共振技术。科学家在1945年发现磁场中的原子核会吸收一定频率的电磁波,这就是核磁共振现象。由于不同的原子核吸收不同的电磁波,因而通过测定和分析受测物质对电磁波的吸收情况就可以判定它含有哪种原子,原子之间的距离多大,并据此分析出它的三维结构。这种技术已经广泛地应用到医学诊断领域。 不过,最初科学家只能将这种方法用于分析小分子的结构,因为生物大分子非常复杂,分析起来难度很大。瑞士科学家库尔特·维特里希发明了一种新方法,这种方法的原理可以用测绘房屋的结构来比喻:我们首先选定一座房屋的所有拐角作为测量对象,然后测量所有相邻拐角间的距离和方位,据此就可以推知房屋的结构。维特里希选择生物大分子中的质子(氢原子核)作为测量对象,连续测定所有相邻的两个质子之间的距离和方位,这些数据经计算机处理后就可形成生物大分子的三维结构图。 这种方法的优点是可对溶液中的蛋白质进行分析,进而可对活细胞中的蛋白质进行分析,能获得“活”蛋白质的结构,其意义非常重大。1985年,科学家利用这种方法第一次绘制出蛋白质的结构。目前,科学家已经利用这一方法绘制出15-20%的已知蛋白质的结构。 最近两年来,人类基因组图谱、水稻基因组草图以及其他一些生物基因组图谱破译成功后,生命科学和生物技术进入后基因组时代。这一时代的重点课题是破译基因的功能,破译蛋白质的结构和功能,破译基因怎样控制合成蛋白质,蛋白质又是怎样发挥生理作用等。在这些课题中,判定生物大分子的身份,“看清”

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