点击化学和生物正交化学中的化学基础概念和前沿思想——2022年诺贝尔化学奖浅析

2022年诺贝尔化学奖授予了Carolyn R.Bertozzi、Morten Meldal和K.Barry Sharpless三位科学家,以表彰他们开创了点击化学和生物正交化学。点击化学源于对有机合成方法学的改进,提供了一种在温和条件下高效快速地偶联化学分子的新方法。生物正交化学的开发则起始于生命体系中糖质生物大分子的特异性标记和成像,发展出一类不干扰生命体系且不受生命体系干扰的连接反应。二者殊途同归、异曲同工,成为了在化学、生物医药和材料科学等领域中应用最为广泛的一类化学反应。本文从点击化学与生物正交化学开发中所涉及的化学基础概念出发,对这两种方法的前沿思想进行简要探讨。

The 2018 Nobel Prize in Chemistry: Engineering proteins(enzymes/peptide/antibodies) towards desired properties via the construction of random libraries

The 2018 Nobel Prize in Chemistry was awarded one half to Dr. Frances Arnold (of California Institute of Technology,USA) for her work on 'directed evolution of enzymes', the other half to Dr. George Smith (of the University of Missouri, USA) and Sir Gregory Winter (of MRC Laboratory of Molecular Biology, UK) for their work on 'phage display of peptides and antibodies'.

物理化学课程教学中的思政设计——以“理想稀溶液中任一组分的化学势”为例

立德树人是高校教育的根本任务,将思政元素无声融入课堂教学之中,有利于引导学生树立正确的世界观、价值观和人生观,从而成为合格的社会主义接班人。屠呦呦先生是中国第一位荣获诺贝尔自然科学奖的本土科学家。本文以其获得诺贝尔奖的工作“青蒿素高效提取并成功应用于疟疾防治”为例,结合物理化学多组分系统热力学章节中的“分配定律”,改进“理想稀溶液中任一组分的化学势”的教学过程,引导学生充分认识原理对实践的直接指导作用和中华传统文化在解决实际问题中的重要价值,理解科学发现的必然历程以及科学家在不断攀登科学高峰过程中所付出的艰辛和收获,将自己的聪明才智和所学所得应用于祖国的社会主义建设。

从近年Nobel奖项看生命科学进展

本文分析了近20年（1989－2008）诺贝尔生理学或医学奖以及化学奖中与生命科学有关的奖项资料.从基因表达调控与基因技术、细胞周期与细胞凋亡的分子机制、细胞信号转导的分子机制、泛素介导的蛋白质降解机制以及病原体研究5个方面进行概要归纳.它展示了近20年生命科学的发展历程,供广大科研、教学人员及研究生参考.

人类起源的探索--2022年诺贝尔生理学或医学奖

北京时间2022年10月3日,瑞典斯德哥尔摩卡罗琳斯卡医学院宣布将2022年诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典进化遗传学家斯万特•佩博(Svante Paabo),以表彰他在“关于已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现”中做出的杰出贡献。本文对斯万特•佩博的生平、科学贡献和意义加以介绍。

2009年Nobel化学奖

核糖体是蛋白质合成的场所.了解核糖体的功能对揭示生命活动规律具有重要意义.Venkatraman Ramakrishnan,Thomas A.Steitz和Ada E.Yonath三位科学家因在"核糖体结构和功能"研究中做出杰出贡献而获得2009年诺贝尔化学奖.本文简述该奖项的主要成就及应用前景.

点击化学与生物正交化学:微观世界的模块化构建--2022年诺贝尔化学奖

北京时间2022年10月5日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西(Carolyn R.Bertozzi)、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔(Morten Meldal)和美国化学家卡尔·巴里·夏普利斯(K.Barry Sharpless),以表彰他们为发明和发展点击化学和生物正交化学所做出的突出贡献。

基于文献计量的2022年诺贝尔自然科学奖三大领域研究态势分析

2022年诺贝尔科学奖的揭晓受到世界范围广泛关注。为了解2022年诺贝尔生理学或医学、物理学、化学奖三大研究领域的发展现状和趋势,本文利用文献计量分析方法,从年度发文量、主要国家、主要研究机构、高影响力论文和研究主题等方面对不同研究领域文献进行定量分析和可视化呈现。研究发现,诺贝尔生理学或医学奖研究领域,德国马克斯·普朗克进化人类学研究所、加州大学伯克利分校、美国哈佛大学的研究影响力高,研究主题涉及已灭绝古人类基因组测序、现代人种群分布、已灭绝古人类基因渗入等;诺贝尔物理学奖研究领域,日内瓦大学、维也纳大学等欧洲机构的论文影响力远高于亚洲机构,研究主题涉及贝尔不等式、量子隐形传态与量子密码、量子退相干与量子纠缠可分性等;诺贝尔化学奖研究领域,美国斯克利普斯研究所的研究受到学术界的广泛认可,研究内容涉及铜催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应、具有抗癌潜力的1,2,3-三氮唑衍生物、功能化金纳米粒子等。

量子点:纳米技术的重要种子——2023年诺贝尔化学奖

北京时间10月4日下午5点45分许,瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔化学奖授予美国科学家蒙吉·巴文迪(Moungi G.Bawendi)、路易斯·布鲁斯(Louis E.Brus)和俄罗斯科学家阿列克谢·叶基莫夫(Alexei I.Ekimov),以表彰他们对量子点(quantum dots)的发现和研究。

物理化学知识点背后的诺贝尔奖获得者及其科学精神剖析

物理化学是现代化学的理论内核和基石,物理化学课程是高校化学及相关专业重要的基础课,具有很强的理论性、逻辑性和实践性。然而,该课程的教学往往过于关注知识本身,较少挖掘知识点背后蕴含的思政教育元素。文章提出将“十二字”科学家精神作为外核思政主线,围绕内核知识主线展开教学,让两条主线互为补充,并结合诺贝尔奖获得者事例的介绍,激发学生的科研兴趣,拓展学生的全球视野,提高学生的科学文化素养。

将2021年诺贝尔化学奖应用于有机化学课程思政教育初探

在进行有机化学的对映异构这一章的教学时,将沙利度胺事件、2001年诺贝尔化学奖、手性药物的研究现状及2021年诺贝尔化学奖以“润物细无声”的方式融入教学过程中,实现传授有机化学知识的同时对学生进行课程思政教育:使学生摒弃“化学无用论”,具备严谨的科学思维和科学伦理,养成孜孜不倦地追求科学真理的精神及树立正确的法治观念。

从近十年诺贝尔化学奖透视中国化学学科发展

化学作为自然科学领域的重要基础学科,有力推动了科技领域的发展和经济社会的进步。国际学术界最高荣誉诺贝尔奖以表彰“对人类作出最大贡献”的人士为宗旨,自1901年设立以来共颁发化学奖115次,共有194人获此荣誉。本文以2014-2023年的诺贝尔化学奖为主线,综述近十年诺贝尔化学奖的获奖情况及其对科技前沿发展和人类社会进步做出的重要贡献,总结我国现阶段化学学科的发展形势,并提出未来促进我国化学学科进一步长足发展的对策建议。

生物质谱的研究及其应用

发展生物质谱是为解决生命科学中有关生物物质分析问题,主要借助软电离质谱技术对生物大分子如蛋白质、核酸和多糖等进行结构分析。生物质谱已成为质谱学中最活跃的研究领域,推动了质谱分析理论和技术的发展。笔者简要介绍了生物质谱的发展,重点讨论因"发明了对生物大分子的质谱分析法"而荣获2002年诺贝尔化学奖金一半的美国科学家约翰.芬恩教授(JohnB.Fenn)和日本科学家田中耕一工程师(KoichiTanaka)分别研发的电喷雾电离质谱(ESI-MS)和基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS),特别阐述它们应用于蛋白质、核酸和糖结构分析及基因组学、蛋白质组学、糖组学等生物组学和化学组学中。

基于被引速率指标识别睡美人文献及其“王子”——以2014年诺贝尔化学奖得主Stefan Hell的睡美人文献为例

目的：引入时间因素，从文献引文轨迹特征和累积被引速率快慢的角度验证Hell（1994）是否为睡美人文献，并分析其唤醒机制。方法：提出被引速率和延迟承认指数识别睡美人文献；与睡美人文献的同被引速率、共同延迟承认指数识别王子文献，并应用CitNetExporler分析睡美人及其王子文献之间的有向引用网络。结果：Hell（1994）被引速率最慢、延迟承认指数最高，被引次数的年代分布特征同时证明其是睡美人。另外，不仅验证了Nature Methods科学史评论中提到的Hell（2000）是唤醒Hell（1994）的王子，还发现另一篇王子Hell（2003），以及两篇“王子的扈从”——Betzig（2006）和Rust＆Zhuang（2006），四者与Hell（1994）的同被引轨迹和睡美人本身的引文轨迹近乎完全一致。结论：结合被引速率和延迟承认指数，可较快识别出文献集合中的睡美人文献；在睡美人所有施引文献的参考文献中，发表于睡美人文献引用突增年，同被引速度、共同延迟承认指数分别与睡美人文献的被引速率、延迟承认指数越接近，越有可能是王子文献。王子文献可能不止一篇，它（们）本身是高被引文献且往往发表于更高影响力的期刊。在预测零被引或低被引论文未来高被引的潜力时，变革性研究类文献可作为重要线索。

有机化学课程中的诺贝尔化学奖与创新人才培养

文章总结了历年诺贝尔化学奖内容与基础有机化学教学内容的相关性,尝试将诺贝尔化学奖内容、人物传记和研究历程与有机化学课程相结合,并以诺贝尔化学奖的获奖内容为基础,结合实际的科研工作开展了相关的创新实验,在创新人才培养和有机化学课程改革方面做了一些探索。

DNA损伤修复机制——解读2015年诺贝尔化学奖

Tomas Lindahl,Paul Modrich和Aziz Sancar三位科学家因发现"DNA损伤修复机制"获得了2015年诺贝尔化学奖.Lindahl首次发现Escherichia Coli中参与碱基切除修复的第一个蛋白质——尿嘧啶-DNA糖基化酶(UNG);Modrich重建了错配修复的体外系统,从大肠杆菌到哺乳动物深入探究了错配修复的机制;Sancar利用纯化的Uvr A、Uvr B、Uvr C重建了核苷酸切除修复的关键步骤,阐述了核苷酸切除修复的分子机制.DNA损伤是由生物所处体外环境和体内因素共同导致的,面对不同种类的损伤,机体启动多种不同的修复机制修复损伤,保护基因组稳定性.这些修复机制包括:光修复(light repairing);核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER);碱基切除修复(base excision repair,BER);错配修复(mismatch repair,MMR);以及DNA双链断裂修复(DNA double strand breaks repair,DSBR).其中DNA双链断裂修复又分同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)两种方式.本文将对上述几种修复的机制进行总结与讨论.

催化不对称合成——2001年诺贝尔化学奖简介

20 0 1年诺贝尔化学奖授予了美国化学家沙普利斯教授 (占 1 2 )及诺尔斯博士与日本化学家野依良治教授 (合1 2 ) ,以表彰他们在发展催化不对称合成的新方法技术及其应用于工业生产研究领域中的开创性贡献 .本文对催化不对称合成的基本概念及技术与三位杰出科学家的贡献作了简要的介绍 .

绿色荧光蛋白研究的三个里程碑——2008年诺贝尔化学奖简介

2008年10月8日,美国科学家下村修、马丁.查尔非以及钱永健因为在绿色荧光蛋白的发现以及改造方面的突出成就而获得2008年度诺贝尔化学奖。笔者拟对绿色荧光蛋白的研究历程以及应用领域做一些粗浅介绍。

“诺贝尔科学奖与科学精神”通识课程的教学实践

结合＂诺贝尔科学奖与科学精神＂课程的教学实践,论述了解决人文化学讲什么和如何讲这2个重要的问题的途径,提出了人文化学要讲生活的化学、社会的化学。

固体表面化学过程——2007年度诺贝尔化学奖成果简介

瑞典皇家科学院将2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家Gerhard Ertl,以表彰他在固体表面化学过程研究中做出的开拓性贡献。Gerhard Ertl不仅成功地描述了合成氨、CO氧化、H在金属表面的吸附等基本化学反应的具体过程,而且建立的一套表面化学研究方法,奠定了现代表面化学研究的基础。