[新聞]2018年諾貝爾化學獎 駕馭演化的力量造福人
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2018年諾貝爾化學獎》「駕馭演化的力量造福人類」美國、英國3位大師同獲殊榮
2018年諾貝爾化學獎3日在瑞典首都斯德哥爾摩揭曉,由美國科學家阿諾德(Frances H.
Arnold)、美國科學家史密斯(George P. Smith)、英國科學家溫特(Sir Gregory P.
Winter)3人共獲殊榮,得獎理由是對於「酶」(酵素)的演化以及胜肽、抗體的卓越研
究。諾貝爾獎委員會讚譽這3位科學家「駕馭演化的力量來造福人類」,從製造生質燃料
、對抗自體免疫疾病到治療癌症,都做出巨大貢獻。
酶的定向演化、胜肽與抗體的噬菌體展示
阿諾德將得到900萬瑞典克朗(約新台幣3100萬元)獎金的半數,另外半數由史密斯與溫
特均分。阿諾德的特殊貢獻在於「酶的定向演化」(for the directed evolution of
enzymes),史密斯與溫特則是「胜肽與抗體的噬菌體展示」(for the phage display
of peptides and antibodies)。阿諾德也是史上第5位女性化學獎得主。
阿諾德現年62歲,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)博士,目前是加州理工學院
(Caltech)講座教授;史密斯現年77歲,哈佛大學(Harvard University)博士,密蘇
里大學哥倫比亞分校(University of Missouri, Columbia)榮譽教授;溫特現年67歲,
英國劍橋大學(University of Cambridge)博士,劍橋大學分子生物學實驗室(MRC
Laboratory of Molecular Biology)榮譽研究領導人。
瑞典皇家科學院(Kungliga Vetenskapsakademien)指出,生命的多樣性透顯出演化的力
量,而今年3位得主則是能夠「操控」演化,並且造福人類。「定向演化」產生的酶用途
極廣,從生質燃料到製藥都用得上。「噬菌體展示」技術產生的抗體的則能夠對抗自體免
疫疾病,甚至能夠治癒某些已經轉移的癌症!
地球上的生命從大約37億年前開始萌發,在演化過程中解決一個又一個「化學問題」,於
是無遠弗屆地散布。而生命的「化學工具」 ──蛋白質,也在演化過程中精益求精、日
新又新,創造出驚人的生物多樣性。今年3位化學獎得主就是運用與演化相同的原理──
遺傳變異與選擇,來研發能夠解決人體化學問題的蛋白質。
1993年,阿諾德進行史上第一次酶──觸發化學反應的蛋白質──的定向演化,之後她不
斷精進這項技術,現在定向演化經常用來研發新的催化劑(觸媒)。阿諾德製造的酶也用
途廣泛,包括生產對環境較無害的化學物質、藥物、可再生能源。
「噬菌體展示」技術研發新藥 造福人類
1985年,史密斯研發出「噬菌體展示」這種細緻的技術,利用專門以細菌為宿主「噬菌體
展示」技術研發的新藥的病毒「噬菌體」來演化新的蛋白質。溫特則是以「噬菌體展示」
促成抗體的定向演化,希望能夠藉此研發出新藥。2002年,第一種利用「噬菌體展示」技
術研發的新藥「Adalimumab」問世,用於治療風濕性關節炎、牛皮癬與腸道炎症。2002年
迄今,「噬菌體展示」催生的抗體對於解毒、對抗自體免疫疾病、治療轉移性癌症,都做
出重大的貢獻。
瑞典皇家科學院指出,「定向演化」引發的革命才剛開始,正在、也會繼續從方方面面為
人類帶來極大的福祉。
今年是諾貝爾化學獎第110次頒發,得主也累積到180位,其中英國生物化學家桑格(
Frederick Sanger)得過兩次。史上最年長的化學獎得主是2002年的美國學者芬恩(
John B. Fenn),85歲;最輕的得主是1935年的法國學者若利歐(Frédéric Joliot)
,35歲,他是偉大科學家居禮夫人(Marie Curie)的女婿,妻子伊函(Irène
Joliot-Curie)不但也是化學家,而且夫妻倆同一年拿諾貝爾獎,是科學史上極為難得的
佳話。
去年(2017年)的化學獎得主是瑞士學者杜布歇(Jacques Dubochet)、德國學者法蘭克
(Joachim Frank)、英國學者亨德森(Richard Henderson)。3位大師以「冷凍電子顯
微鏡技術」(cryo-electron microscopy)獲獎。
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