因在點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)研究方面的貢獻，美國化學(xué)家卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麥化學(xué)家摩頓·梅爾達(dá)爾（Morten Meldal）和美國化學(xué)家卡爾·巴里·夏普利斯（K. Barry Sharpless）榮獲2022年諾貝爾化學(xué)獎。

什么是點擊化學(xué)？

據(jù)中國科學(xué)院學(xué)部官網(wǎng)信息，點擊化學(xué)是由夏普利斯在1998年初步提出，并在其后逐步完善的一個合成概念。它的核心理念是：合成化學(xué)要以分子功能為導(dǎo)向，通過小單元的簡便拼接，快速可靠地完成各種各樣分子的化學(xué)合成。

基于點擊化學(xué)的概念，夏普利斯團隊分別在2002年、2014年發(fā)現(xiàn)了兩個最具代表性的反應(yīng)：一價銅離子催化的疊氮化物-端炔烴環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）和六價硫氟交換反應(yīng)（SuFEx）。

一價銅離子催化的疊氮化物-端炔烴環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）

點擊化學(xué)是目前最為有用和引人注目的合成理念之一，極大地促進了材料化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、藥物化學(xué)、超分子化學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。

由于夏普利斯在不對稱催化、特別是點擊化學(xué)方面的突出貢獻，2019年度美國化學(xué)會授予普里斯特利獎?wù)拢摢務(wù)率敲绹瘜W(xué)學(xué)會所授予的最高榮譽。

中國科學(xué)院學(xué)部官網(wǎng)前述信息稱，三十多年來，夏普利斯與中國科學(xué)家保持著密切的交流，與中國高校和科研院所保持著深入的合作，一直關(guān)注和支持中國化學(xué)事業(yè)的發(fā)展，與幾代中國有機化學(xué)家建立了深厚的友誼，并為中國培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才。特別是自2016年以來，夏普利斯教授與中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所簽署了特聘教授協(xié)議，并建立了獨立的“點擊化學(xué)”實驗室，開展獨具特色的有機氟點擊化學(xué)研究。短短三年時間，其團隊已在疊氮分子快速合成方面取得了突破性的進展。

鑒于夏普利斯為推動中國化學(xué)界和國際的合作所做出的重要貢獻，2017年，他被授予 “中國化學(xué)會榮譽會士”稱號。

生物正交化學(xué)照亮細(xì)胞。它不會破壞細(xì)胞的正常化學(xué)反應(yīng)。

諾獎官網(wǎng)資料稱，美國化學(xué)家卡羅琳·貝爾托西將點擊化學(xué)提升到了一個新的維度，并開始在活的生命體中使用，不會破壞細(xì)胞的正常化學(xué)反應(yīng)。生物正交化學(xué)照亮細(xì)胞。

什么是生物正交化學(xué)？

北京分子科學(xué)國家研究中心、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院副教授樊新元等人2021年發(fā)表《化學(xué)學(xué)報》上的論文介紹，生物正交化學(xué)反應(yīng)是指能夠在生物體系中進行、且不會與天然生物化學(xué)過程相互干擾的一類化學(xué)反應(yīng)。

10月5日，卡羅琳·貝爾托西獲得諾貝爾化學(xué)獎后的自拍照片

2000年，卡羅琳·貝爾托西課題組基于Staudinger還原反應(yīng)，而開發(fā)出Staudinger偶聯(lián)反應(yīng), 即疊氮-膦基酯反應(yīng), 并將其用于細(xì)胞表面的化學(xué)修飾.。自此逐漸開啟了生物正交反應(yīng)的研究熱潮。

初期的生物正交反應(yīng)主要是指偶聯(lián)反應(yīng), 用于在生物體復(fù)雜環(huán)境中對目標(biāo)生物分子進行標(biāo)記、示蹤、富集或修飾改造等。

經(jīng)過十多年的發(fā)展, 十余種用于活細(xì)胞中的生物正交反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)或者開發(fā)，這些反應(yīng)在活細(xì)胞成像、生物組學(xué)分析、疾病診斷、藥物開發(fā)等研究中發(fā)揮了重要作用, 展現(xiàn)出了巨大潛力。

2022年諾貝爾化學(xué)獎獲得者：美國化學(xué)家卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麥化學(xué)家摩頓·梅爾達(dá)爾（Morten Meldal）和美國化學(xué)家卡爾·巴里·夏普利斯（K. Barry Sharpless）

該論文稱，生物正交化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)，為科學(xué)家對生命進程的原位研究帶來了革命性的技術(shù), 已經(jīng)成為化學(xué)生物學(xué)這一新興交叉領(lǐng)域的核心方向之一。自這一概念提出的近二十年里, 生物正交化學(xué)經(jīng)歷了反應(yīng)類型由單一的“偶聯(lián)反應(yīng)”向成鍵偶聯(lián)、斷鍵剪切反應(yīng)并重, 應(yīng)用場景由簡單的活細(xì)胞體系向更為復(fù)雜的生物活體升級的一系列發(fā)展歷程。同時, 在生命科學(xué)研究、醫(yī)藥研發(fā)、臨床診療等多個領(lǐng)域展示出了廣闊的應(yīng)用前景。