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諾貝爾獎|德英科學家平分化學獎 「不對稱有機催化」研究有助製藥
2021-10-06
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今年諾貝爾化學獎由德國化學家利斯特及英國化學家麥克米倫獲得。(互聯網)

20:26 更新 瑞典皇家科學院評語

2021年度諾貝爾獎今天公布第三個獎項——化學獎,由德國化學家利斯特(Benjamin List)及英國化學家麥克米倫(David W.C. MacMillan)平分。二人的研究涉及「不對稱有機催化」(asymmetric organocatalysis),有助研究及製藥,亦令數之不盡的產品及科技所涉及的化學程序,變得環保又便宜。他們將分享1,000萬瑞典克朗(約892萬港元)獎金。

負責評審的瑞典皇家科學院稱,不同行業及研究範疇均會倚賴到化學技術,由太陽能電池內的蓄光物質、製造格外輕身跑鞋的物料、把汽車廢氣中的有毒物質變為無毒,以至防病治病,都會涉及化學技術。但相對於大自然,人類要「自製」化學作用甚為艱難,直至發現「催化劑」(catalyst),它可加速分子分解及結合的化學反應。

學院指,在2000年之前,科學家認為催化劑只有兩種,分別為金屬及「酶」(enzymes、亦稱酵素)。其中金屬催化劑對氧及水分極為敏感,難以大規模應用,且當中不少涉及重金屬,對環境有害,又或成本太高。酶則是一種蛋白質,存在於所有生物中,不少酶善於「不對稱催化」(asymmetric catalysis)。

「不對稱催化」剔走有害產物

一般的催化劑合成分子時,會產生像一雙手的兩種「對稱」產物,如檸檬精油會出現「檸檬味」及「橘子味」兩種特質,這似乎無傷大雅,但六十年代藥物「沙利度胺」(Thalidomide)的兩種「對稱」產物,則是「安眠鎮靜」及「導致畸胎」效果。由於兩種產物幾乎等量產生,要剔除其中一邊,成本自然高。「不對稱催化」顧名思義,可令結果變得不再「對稱」,藉此揀選想要的一方。3位美國及日本科學家於2001年因對「不對稱催化」的研究,獲得化學獎。

「有機」加「不對稱」環保便宜高效

至於今次獲獎的利斯特及麥克米倫,則各自研發金屬及酶以外的第三種催化作用,重點是「不對稱」兼「有機」,稱為「不對稱有機催化」。

「有機催化」(Organocatalysis)使用的是只含碳、氫、硫和其他非金屬元素的「有機催化劑」,這些催化劑不但更環保、成本低效率卻更高,而且它們亦具備上述「不對稱催化」能力。學院形容,自2000年起,「不對稱有機催化」的發展就如淘金熱般矚目,而利斯特及麥克米倫始終保有領導地位,開發出更多便宜又穩定的有機催化劑。

「不對稱有機催化」簡單、環保、便宜,為何沒有人早點想到?學院直言「簡單的主意往往最難想像」,指人們總受限於太多前設,包括認為催化劑一定是金屬或酶,但利斯特及麥克米倫卻跳出框框,解開困擾化學家數十年的難題,造福全人類。
 

其餘諾貝爾獎獎項公布日期

文學獎    10月7日
和平獎    10月8日
經濟學獎    10月11日

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