诺贝尔奖的揭晓,每年都令学术界翘首以盼,而在普通人眼中却波澜不惊,似乎遥不可及。实际上,诺贝尔奖所颁发的各类科技奖项与我们的日常生活密不可分。
钯催化交叉偶联反应:从抗癌药到杀虫剂
强力抗癌药物、高效有机杀虫剂、能够自发光的新型显示器——这些看似不相关的产品有何共同点?它们都由复杂有机分子组成,而如果没有2010年诺贝尔化学奖得主们发现的钯催化交叉偶联反应,人工合成这些分子将极为困难。
碳元素是地球生命的基础,有机分子均以碳原子搭建的“骨架”为核心。碳原子之间的结合是有机化学的核心问题。自然界中常发现具有巨大应用潜力的复杂有机物,但天然产量往往极低,若无法有效人工合成,其潜力便无法转化为现实。
然而,让来自不同分子的碳原子相互结合并非易事,因为碳原子化学性质不活泼。美国与日本的3位科学家利用钯原子作为“桥梁”,成功使不同“出身”的碳原子结合,从而催生出一大批新药和工业新材料。这一突破性成果为他们赢得了2010年诺贝尔化学奖。
如今,碳原子结合反应经过不断改进,在化学与工业领域占据重要地位,广泛应用于多种物质的合成研究与工业化生产。例如,赫克反应被用于合成抗癌药物紫杉醇和抗炎药物萘普生;铃木反应则帮助合成了有机分子中体积巨大的水螅毒素。科学家还尝试利用这些方法改造抗生素万古霉素的分子结构,以杀灭具有超强耐药性的细菌。
体外受精技术:开创生殖医学新纪元
2010年,瑞典卡罗林斯卡医学院将诺贝尔生理学或医学奖授予英国生理学家罗伯特·爱德华兹,以表彰他在体外受精技术领域的开创性贡献。
如今,世界上第一例试管婴儿路易丝·布朗已年过三十,她不仅健康生活,还通过自然方式成为母亲。同时,人工生殖技术已帮助全球约400万婴儿诞生,使无数不育家庭重获欢乐。从这个意义上讲,人工生殖技术意义非凡。
自爱德华兹与斯特普托的试管婴儿技术问世以来,人工生殖技术取得了长足发展。目前,典型的人工生殖技术包括三种:体外受精与胚胎移植、卵胞浆内单精子注射(ICSI)、以及胚胎移植前基因诊断。过去曾将这三者称为“三代人工生殖技术”,但这一分类并不准确。
当初,人工生殖技术曾遭遇激烈争论甚至反对,许多人担心它会培育出科学怪物或畸形儿,也有人认为人类不应扮演“上帝”的角色,因为孩子是“上帝的礼物”,否则将打开潘多拉的魔盒。然而,爱德华兹的获奖似乎使一切争论尘埃落定,这也是人类从科学层面对该项技术成果的最高评价。
不过,关于人工生殖技术的争论仍将持续,甚至暗流涌动。随着技术不断发展,人类对其应用范围也在扩大,必然引发新问题,其本质在于技术的应用是否会被社会接受。而这一问题的背后,则是更核心的命题:如何让科学只荫庇和护佑人类,而非相反。