潮新聞客戶端 記者 吳越 朱高祥
通往化學研究最高殿堂的大門，又一次敞開。
當地時間10月9日，瑞典皇家科學院宣布，將2024年諾貝爾化學獎授予三位在蛋白質結構領域的研究者，分別是美國華盛頓大學的戴維·貝克，以表彰其在計算蛋白質設計方面的貢獻，以及英國倫敦谷歌旗下人工智能公司「深層思維」的德米斯·哈薩比斯和約翰·江珀，以表彰其在蛋白質結構預測方面的成就。
諾獎官網稱，今年的三位諾貝爾化學獎得主「破解了蛋白質驚人結構的密碼」。簡而言之，他們具有「上帝之手」，能設計、預測生命的基礎模組蛋白質。通俗上說，這項研究像是對蛋白質施上「魔法」，能將蛋白質「變形」、拆解，這些研究使我們能更好地解答生命運作的規律，一些疾病發病的原理，此外，創造具有新功能的蛋白質會促使新的納米材料、靶向藥品、疫苗等得到更快發展。
自1901年以來，諾貝爾化學獎已授予116次，共計197位研究者榮獲此殊榮。本次獲獎的三位獲獎者分別來自美國與英國，其中，70後的哈薩比斯與80後的江珀作為年輕一代的研究者備受矚目，他們的成就令學術界感嘆：「長江後浪推前浪。」
「80後」獲得諾貝爾化學獎
今年諾貝爾化學獎競猜的熱門領域，聚焦分子動力學模擬、蛋白質結構預測、光催化劑研制。最終，蛋白質結構領域折桂，不負眾望。
業內人士向潮新聞記者介紹，自19世紀以來，化學家們就知道蛋白質對生命過程至關重要，但直到20世紀50年代，化學工具才足夠精確，研究人員才開始更詳細地探索蛋白質。如今，「破解了蛋白質驚人結構的密碼」則建立在強大人工智能算力之上。
圖片來源：諾貝爾獎官網
德米斯·哈薩比斯於1976年出生在英國倫敦，2009年獲得英國倫敦大學學院博士學位，現任谷歌DeepMind行政總裁。他從小有「神童」稱號，13歲便具有「圍棋大師」的水平。其最受矚目的是，2015年，其公司研究出一款Alpha圍棋（AlphaGo）是第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智能機器人。
約翰·江珀是名80後研究者，出生於美國阿肯色州小石城，2017年獲得美國伊利諾州芝加哥大學博士學位，現任谷歌DeepMind高級研究科學家。浙江大學生命科學研究院研究員林世賢向記者介紹，這位獲獎者可能是首位「80後」諾貝爾化學獎得主，這對所有的年輕科學家與科研工作者來說都是令人振奮的訊息。
約翰·江珀對宇宙的迷戀使他開始學習物理和數學。然而，2008年，當他開始在一家使用超級電腦模擬蛋白質及其動力學的公司工作時，他意識到物理知識可以幫助解決醫學問題。
2011年，當約翰·江珀開始攻讀理論物理學博士學位時，他對蛋白質產生了濃厚的興趣。2017年，他剛剛完成博士學位，就聽到有傳言稱，谷歌DeepMind已經開始秘密預測蛋白質結構。他向他們發送了一份工作申請。他在蛋白質模擬方面的經驗使他對如何改進AlphaFold有了創造性的想法，因此，在團隊開始停滯不前後，他得到了晉升。約翰·江珀和德米斯·哈薩比斯共同領導，並從根本上改革人工智能模型。
圖片來源：諾貝爾獎官網
另一位獲獎者戴維·貝克1962年出生於美國華盛頓州西雅圖，1989年畢業於美國加州大學柏克萊分校，獲得博士學位。「我在加州大學柏克萊分校做博士後時，聽過他的兩次講座，他的導師也是諾貝爾獎得主。戴維·貝克教授三代都是諾貝爾獎得主，其實驗室還培養了多名中國學生。」林世賢介紹道。
戴維·貝克開始在哈佛大學學習時，選擇了哲學和社會科學專業。然而，在學習前進演化生物學課程時，他偶然發現了現已成為經典教科書的【細胞分子生物學】的初版。這導致他的人生方向發生了改變。他開始探索細胞生物學，並最終對蛋白質結構著迷。他在20世紀90年代末開始開發可以預測蛋白質結構的電腦軟件：Rosetta。後來，戴維·貝克的團隊反向使用該軟件，輸入所需的蛋白質結構並獲得其胺基酸序列的建議，這將使他們能夠建立全新的蛋白質。
作為戴維·貝克的博士生，北京大學化學與分子工程學院教授王初對其導師的獲獎表示振奮，同時他認為，這個獎對三位獲得者來說，實至名歸。
「我曾經2001年在華盛頓大學時，透過實驗室的輪轉機緣巧合進入了戴維·貝克的課題組。透過與戴維·貝克的接觸，我覺得他是一個天生的科學家、純粹的科學家，他總是有很多原創的想法，並把想法付諸實施。」王初說，當時實驗室還沒有使用AI，更多是使用Rosetta做蛋白質結構的預測。
王初說，學生們曾帶著戴維·貝克爬長城，他很開心。現在美西的時間是半夜，估計戴維·貝克已經被電話「打爆」了，學生們紛紛向他表示祝賀。
全球頂尖「化學高手」，都在研究什麽？
業內學者分析，如今諾貝爾獎的頒獎趨勢，越來越註重產學研結合。以往像牛頓一樣，憑借一個人一支筆一本子就能取得重大科研成果，這個時代已經成為過去。
科學家從事從0到1的創造，但是這些科研必須得有落地成果，才會得到大家認可。也就是說，今年「蛋白質設計和結構預測」研究獲得諾貝爾化學獎，是在模型研究和實踐中均取得廣泛套用。
縱觀近年來，諾貝爾化學獎都有哪些「驚天發現」？又將如何影響人們未來生活？
潮新聞記者梳理發現，這些研究成果不止局限於化學領域，涉及當下最熱門的基因編輯、抗癌、納米材料、新能源等多交叉領域，科研成果對社會產生深遠影響。
2023年諾貝爾化學獎表彰科學家們在「發現和合成量子點」方面貢獻。量子點是一種尺寸極小的納米顆粒，當尺寸改變時，其電子結構會發生變化，可以用於電視顯示和LED照明，還可以用於外科手術切除腫瘤組織等。
2021年諾貝爾化學獎表彰科學家在「不對稱有機催化」方面的貢獻，透過此種革新了人類合成分子方式催化，分子可以形成效能特異的材料、構建高效能電池或是新藥，尤其是在光電材料領域發揮重要作用。
獲得2020年諾貝爾化學獎的CRISPR-Cas9基因編輯技術，被譽為「基因剪刀」，闡釋了透過sgRNA、Cas9兩個元件，對基因精準剪輯和修飾，為人類基因治療、提升物種基因提供新思路。
如果再將時間軸拉長到最近五六十年，揭露大自然、人體奧秘和重大發現，也是諾貝爾化學獎垂愛領域，表彰一批深刻影響世界科技發展、人類命運的科學家。
1995年，荷蘭科學家、現代大氣化學先驅保羅·克魯岑因率先闡明人類活動對大氣環境中臭氧的形成和分解機制，榮膺諾貝爾化學獎，成為首位贏得諾獎的氣象學家。他的研究助推人們關註臭氧層破壞、溫室效應和酸雨等問題。克魯岑也是瑞典皇家科學院中的華裔院士陳德亮的博導，2023年，潮新聞記者就厄爾尼諾現象專訪陳德亮。（ 此前報道 ）
再比如2019年諾貝爾化學獎花落鋰電池領域。獲獎者之一日本化學家吉野彰預測，2050年加油站會消失。1983年，吉野彰研制出世界第一個可充電鋰離子電池的原型。鋰電池的發明與套用，也進一步推動數碼產品更叠，有了如今的智能電話和電動汽車。
歷屆獲獎者：在孤獨路上「一往無前」
不少諾貝爾化學獎得主來到中國研討時，談及自己的科研歷程，紛紛表示，一輩子做科研是孤獨的，甚至遭到質疑，「尋求突破」和「保持熱愛」讓他們攀上科學高峰。
因為有了堅持，原來單一黑色也真能呈現「五彩斑斕的黑」；復雜的蛋白質結構，也成功被拆解、預測和設計再造，值得載入人類史冊。
2023年，諾貝爾化學獎表彰的「對量子點的發現與合成」，量子點是迄今為止發現的光學效能最好的發光材料。兩位科學家們將發現成果最早以論文形式釋出，可以追溯到20世紀80年代初。
研究成果表明，這是一種全新材料制造方式，但由於顆粒品質不可預測，很難推進下一步研究。直到1988年，另一位科學家巴文迪在此前科研成果基礎上，改進量子點生產方式，五年後終於取得成效。「我們經歷了很多錯誤，還是幾乎什麽都沒做出來，不得不把一切推倒重來。」巴文迪向媒體表示。
兩次諾貝爾化學獎獲得者卡爾·巴瑞·夏普萊斯，人們更是稱他「不懼科學無人區」。
元素周期表中那些缺乏文獻的空白處，是很多化學家們都不願探索的所謂「可怕的黑暗地方」。夏普萊斯用自己的努力，改變了人們的「偏見」，他的「催化不對稱環氧化反應」研究獲得2001年諾貝爾化學獎。不過夏普萊斯並未對此滿足，隨後他開辟「點選化學」新領域研究後，在首次試驗的25年後，2022年再次獲得諾貝爾化學獎。
因為勇於探索未知，夏普萊斯成為繼居禮夫人、萊納斯·鮑林、約翰·巴丁、法雷迪·桑格之後，120余年裏僅有的第五位兩次獲得諾貝爾獎的科學家。
諾貝爾化學獎的提名是邀請制。在9月至10月，由諾貝爾化學委員會向全球數千名特別選定的大學教授和其他學者就來年獎項發出提名邀請，瑞典皇家科學院成員以及諾貝爾獎得主也可以提出候選人，不可以自薦。提名者的名字和相關資訊在50年後才能公開。
從1901年首個諾貝爾獎頒發至今，已經持續120余年，每項獎金從起初的11.49萬瑞郎提升至1100萬瑞郎（約合745萬元人民幣）。而這筆獎金起初是諾貝爾一生開設了約100家公司和工廠，所積累的3100萬瑞典克朗的遺產，後續又註入了投資理財，瑞典政府扶持等，獎金池越蓄越多，獎金也有大幅提升。
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