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2023-01-31
21年后再獲諾獎(jiǎng)化學(xué)獎(jiǎng)，81歲得主：從小夢(mèng)想當(dāng)船長，卻被化學(xué)“拐跑了”
更新時(shí)間：2022-10-05 22:10:25作者：智慧百科
當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國化學(xué)家卡羅琳·露絲·貝爾托西、卡爾·巴里·夏普利斯以及丹麥化學(xué)家莫頓·梅爾達(dá)爾，以表彰他們?cè)凇包c(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”方面所做出的貢獻(xiàn)。三位獲獎(jiǎng)?wù)邔⒎窒?000萬瑞典克朗（約合642萬人民幣）的獎(jiǎng)金。
夏普利斯和梅爾達(dá)爾創(chuàng)造了“點(diǎn)擊化學(xué)”這一術(shù)語，為該領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。貝爾托西則將點(diǎn)擊化學(xué)帶入了一個(gè)新的維度，她命名了“生物正交化學(xué)”，開始使用點(diǎn)擊化學(xué)來繪制細(xì)胞。如今，生物正交反應(yīng)正在幫助更有針對(duì)性的癌癥治療，以及其他許多應(yīng)用。
據(jù)報(bào)道，這是81歲的夏普利斯第二次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他也成為史上第五位兩度獲得諾獎(jiǎng)的科學(xué)家。2001年，他“因在手性催化氧化反應(yīng)領(lǐng)域的工作”獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
卡爾·巴里·夏普利斯
從小夢(mèng)想成為船長的醫(yī)學(xué)生
被有機(jī)化學(xué)“拐跑了”
夏普利斯1941年4月28日出生于美國賓夕法尼亞州費(fèi)城，1968年獲得美國斯坦福大學(xué)博士學(xué)位，隨后在斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)從事博士后研究，現(xiàn)為美國斯克利普斯研究所（The Scripps Research Institute）教授。1984年當(dāng)選為美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，1985年當(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士。
不同于一些從小立志于科學(xué)研究的“大佬”，小時(shí)候的夏普利斯并沒有料到自己會(huì)在化學(xué)界“發(fā)光發(fā)熱”，甚至在大學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，他還是一名醫(yī)學(xué)預(yù)科專業(yè)的學(xué)生。而在學(xué)業(yè)之外，對(duì)大海的熱愛驅(qū)使著他從小就夢(mèng)想著成為一艘漁船的船長。
2001年12月8日，在獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)后巴里·夏普利斯曾在斯德哥爾摩大學(xué)瑞拉大講堂的演講上分享了小時(shí)候的夢(mèng)想。他告訴臺(tái)下的聽眾，自己小時(shí)候最大的理想就是擁有屬于自己的漁船，可以出海釣上一條罕見的腔棘魚。
童年時(shí)的每個(gè)夏天，夏普利斯幾乎都是和家人在馬納斯寬河與新澤西海岸的交匯處度過，“在那里，我了解了生活，了解了我所好奇的一切?！遍L大后，他開始和叔叔丁克一起出海捕魚。他后來表示，在念書的大部分時(shí)間里，自己都做著“釣魚的白日夢(mèng)”。“我在學(xué)校（中學(xué)）沒學(xué)到多少東西，除了我需要做些什么才能拿到A，”他回憶道。
1959年秋天，夏普利斯作為一名醫(yī)學(xué)預(yù)科生，進(jìn)入了達(dá)特茅斯學(xué)院就讀，很快就被有機(jī)化學(xué)深深吸引住了。大一的時(shí)候，他在一次滑雪事故中摔斷了腿，整個(gè)學(xué)期都拄著拐杖蹣跚地去圖書館學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)?！拔也粌H喜歡它，還能記住一切?！彼f，“我不認(rèn)為他們會(huì)問出一個(gè)我回答不了的問題?！?/p>
2001年，夏普利斯“因手性催化氧化反應(yīng)領(lǐng)域的工作”獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
夏普利斯當(dāng)時(shí)的化學(xué)教授湯姆·斯賓塞表示，“在135名本科生中，他是最優(yōu)秀的”。斯賓塞回憶道，在那個(gè)時(shí)代，化學(xué)試劑庫基本上對(duì)所有學(xué)生開放，對(duì)夏普利斯而言，化學(xué)品是無法抗拒的誘惑。
“像我這樣的人，一旦進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，我們就會(huì)真正墜入愛河，”夏普利則回憶道?！拔矣涀×嗽噭炖锼谢瘜W(xué)藥品的氣味?！钡M管如此，在本科就讀期間，夏普利斯從未將暑假時(shí)光耗在達(dá)特茅斯的實(shí)驗(yàn)室里。“我更喜歡釣魚，”他坦言道。
在看到夏普利斯在化學(xué)方面的天賦，斯賓塞開始鼓勵(lì)他攻讀化學(xué)領(lǐng)域的研究生學(xué)位?！坝幸惶焖赣H打電話給我說，‘你對(duì)這孩子做了什么？’”斯賓塞回憶道。在這位父親眼中，夏普利斯會(huì)在畢業(yè)后繼承自己外科醫(yī)生的事業(yè)。
本科畢業(yè)后，夏普利斯進(jìn)入了斯坦福大學(xué)攻讀研究生，隨后又在該校攻讀有機(jī)金屬化學(xué)的博士后。但對(duì)他而言，在斯坦福期間對(duì)人生最有影響力的一件事，是在一次海灘派對(duì)上遇到了妻子簡(jiǎn)·杜依舍。在一次采訪中，夏普利斯將自己的成就歸功于妻子。他透露，很多以巴里·夏普利斯署名的文章，比如他的諾貝爾獎(jiǎng)自傳，以及描述他在一次爆炸中失去一只眼睛的故事，實(shí)際上都是簡(jiǎn)·夏普利斯寫的。甚至“點(diǎn)擊化學(xué)”的“點(diǎn)擊（click）”一詞，也是簡(jiǎn)和他一起構(gòu)想敲定的。
“古怪”、“非常規(guī)”
“失去一只眼睛”也不能阻擋其化學(xué)事業(yè)
這位“泰斗”在化學(xué)界廣為人知的一個(gè)故事，是在1970年一場(chǎng)事故中“失去了”一只眼睛。1970年，夏普利斯開始在麻省理工學(xué)院擔(dān)任助理教授后不久，便在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了不幸。
一天深夜，當(dāng)他準(zhǔn)備離開實(shí)驗(yàn)室回家時(shí)，正好停下來檢查一個(gè)研究生的工作情況。當(dāng)他把用火焰密封的核磁共振管舉到燈光下時(shí)，裝有液氧的試管瞬間爆炸。由于來不及躲開，夏普利斯的眼角膜被玻璃割傷，眼球也被部分刺破。
接下來的兩周，蒙著雙眼的夏普利斯只能在醫(yī)院里度過，“疼痛是可怕的，但我的恐懼更大，”他回憶道。如果不幸得了交感性眼炎，他的雙眼很可能將同時(shí)受到創(chuàng)傷。盡管夏普萊斯受傷的眼睛視力再也沒能恢復(fù)，但能完整保留另外一只眼睛的視力已經(jīng)讓他喜出望外了。
夏普利斯和妻子簡(jiǎn)
后來，夏普利斯將這段經(jīng)歷寫成一篇文章與大家分享。他表示，這起事故的教訓(xùn)很明顯：“在實(shí)驗(yàn)室里，永遠(yuǎn)都沒有借口不認(rèn)真佩戴好安全防護(hù)鏡?！?/b>
不過，失去一只眼睛，并不能阻擋夏普利斯對(duì)化學(xué)的熱愛。在他的朋友、學(xué)生和同事眼中，“古怪”、“非常規(guī)”、“與眾不同”這樣的形容詞不足以形容這位化學(xué)狂人，他們最終得出的描述是他“像一個(gè)分子一樣思考”。這句短語似乎源于夏普利斯本人，在他教授本科生有機(jī)化學(xué)的時(shí)候，他曾建議學(xué)生們這么做。
夏普利斯曾在采訪中承認(rèn)，“他的思路不一定是線性的”?！拔彝ǔ２换卮饐栴}，”他說道，“我不會(huì)用完整的句子說話，而且我在寫作上花了很多時(shí)間?！?/p>
兩度獲得諾獎(jiǎng)的化學(xué)“泰斗”
為推動(dòng)中國化學(xué)界和國際合作做出重要貢獻(xiàn)
在夏普利斯的科學(xué)貢獻(xiàn)中，最廣為人知的是以其名字命名的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)：即催化不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)、二羥基化反應(yīng)和氨羥化反應(yīng)。
2001年，憑借在手性催化氧化反應(yīng)方面的卓越貢獻(xiàn)，夏普利斯和美國科學(xué)家威廉·諾爾斯、日本科學(xué)家野依良治一起獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。諾爾斯與野依良分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)一半的獎(jiǎng)金，夏普利斯獲得另一半。同年，夏普利斯還獲得了富蘭克林獎(jiǎng)?wù)潞臀譅柗蚧瘜W(xué)獎(jiǎng)。
而這次令他再度斬獲諾貝爾獎(jiǎng)的“點(diǎn)擊化學(xué)”，則是夏普利斯于1998年初步提出并在其后逐步完善的一個(gè)合成概念，其核心理念是：合成化學(xué)要以分子功能為導(dǎo)向，通過小單元的簡(jiǎn)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(diǎn)擊化學(xué)的概念，夏普利斯的團(tuán)隊(duì)分別在2002年、2014年發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)最具代表性的反應(yīng)：一價(jià)銅催化的疊氮化物-端炔烴環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）和六價(jià)硫氟交換反應(yīng)（SuFEx）。點(diǎn)擊化學(xué)也很快成為了藥物開發(fā)、分子生物學(xué)等諸多領(lǐng)域中最為有用和引人注目的合成理念之一，極大地促進(jìn)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。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國化學(xué)家卡羅琳·露絲·貝爾托西、卡爾·巴里·夏普利斯以及丹麥化學(xué)家莫頓·梅爾達(dá)爾，以表彰他們?cè)凇包c(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”方面所做出的貢獻(xiàn)
由于夏普利斯在不對(duì)稱催化、特別是點(diǎn)擊化學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，2019年度美國化學(xué)會(huì)授予普里斯特利獎(jiǎng)?wù)拢摢?jiǎng)?wù)率敲绹瘜W(xué)學(xué)會(huì)所授予的最高榮譽(yù)。在獲得普利斯特利后，夏普利斯表示：“我只是一個(gè)化學(xué)家，我的一生都在努力讓化學(xué)家能做得更好。”
根據(jù)中科院官網(wǎng)信息，除了任美國斯克利普斯研究所教授外，夏普利斯還是中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所特聘教授。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(jī)化學(xué)家建立了深厚的友誼。
自2016年以來，夏普利斯教授與中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所簽署了特聘教授協(xié)議，并建立了獨(dú)立的“點(diǎn)擊化學(xué)”實(shí)驗(yàn)室，開展獨(dú)具特色的有機(jī)氟點(diǎn)擊化學(xué)研究。短短三年時(shí)間，其團(tuán)隊(duì)已在疊氮分子快速合成方面取得了突破性的進(jìn)展。鑒于夏普利斯為推動(dòng)中國化學(xué)界和國際的合作所做出的重要貢獻(xiàn)，2017年被授予 “中國化學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)士”稱號(hào)。
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編輯 肖子琦 責(zé)任編輯 魏孔明