1,000 倍加速演化!諾貝爾化學獎得主讓千年演化結果,「不到十年」就看得見

【我們為什麼挑選這篇文章】化學看似遙不可及,但是諾貝爾化學獎的研究卻是實實在在的接地氣。三位諾貝爾獎得主駕馭演化力量,加速演化速度改寫物質 DNA。同理運用在生活中,我們便可從酵素、蛋白質生產出環保生質能、藥品,甚至解決有毒化學物質。中研院長廖俊智也談到工業、醫療生技也都會應用到蛋白質,但大部分都是從天然界拿取,而且也不見得會有最好的效果。

諾貝爾化學獎研究可說是打開科技、製造業的研究大門,大大增加環保、清除有毒污染、降低人體疾病的機率。(責任編輯:陳伯安)

美國女科學家阿諾德、美國科學家史密斯和英國科學家溫特「駕馭演化力量」,因研究酵素定向演化以及胜肽與抗體的噬菌體展示技術,共享 2018 年諾貝爾化學獎殊榮。

瑞典皇家科學院(Royal Swedish Academy of Sciences)發表聲明說,阿諾德(Frances H. Arnold)、史密斯(George P. Smith)和溫特(Sir Gregory P. Winter)「駕馭演化,並用於為人類帶來最大福祉目的」。

「透過定向演化產生的酵素,被用來製造生質燃料和藥品等等。」

「利用噬菌體展示技術演化出的抗體,可對抗自體免疫疾病,在某些情況下甚至能治療轉移性癌症。」

用演化、遺傳學培養出解決人體問題的蛋白質和酵素

瑞典皇家科學院表示,今年的諾貝爾化學獎得主受演化力量啟發,利用遺傳變化和遺傳選擇的相同原則來製造酵素或抗體的蛋白質,解決人類的化學問題。

加州理工學院(California Institute of Technology)教授阿諾德將獲一半獎金,表彰她進行首個酵素定向演化研究,以對環境更友善製造方法來生產包括藥物等化學品,以及生產可再生燃料。

阿諾德是史上第 5 位諾貝爾化學獎女性得主,也是繼物理學獎得主加拿大科學家史垂克蘭(Donna Strickland)後,今年第 2 位榮獲諾貝爾桂冠女性。

密蘇里大學(University of Missouri)教授史密斯和英國劍橋 MRC 分子生物學實驗室(MRC Laboratory of Molecular Biology)的溫特,平分另一半獎金。史密斯發展出演化蛋白質的新方法,溫特則使用演化抗體的方法來製造新藥。

今年諾貝爾獎每一個獎項的獎金為 900 萬瑞典克朗(約新台幣 3,100 萬元),若得主超過一位,則獎金平分或依比例分配。

駕馭演化力量:加速演化過程 1,000 倍,改寫物質 DNA

瑞典皇家科學院(Royal Swedish Academy of Sciences)表示:「2018 年諾貝爾化學獎得主駕馭演化,並用於為人類帶來最大福祉目的。」

他們利用相同演化原則(遺傳變異和遺傳選擇)來開發蛋白質,並應用於各種領域。

諾貝爾化學獎評委會主席葛斯塔夫松(Claes Gustafsson)告訴記者:「他們在試管中運用達爾文演化論的原則。他們利用我們對演化過程的分子理解,在實驗室重現演化過程。」

「他們能夠讓演化過程加速 1000 倍,並重新導向製造新蛋白質。」

62 歲的阿諾德成功戰勝乳癌,是育有 3 子的單親媽媽,現任加州理工學院化學工程教授。她進行首個酵素定向演化研究,以對環境更友善方式製造藥品等化學品,以及生產可再生燃料。

她模仿演化的改寫 DNA 方法,協助解決諸如取代有毒化學品等問題,因而能開發出更環保的化學物質,改善譬如洗衣和洗碗等清潔劑在冷溫度環境下的洗淨效力。

改寫醫療產業,研發藥品可對抗轉移性癌症

77 歲的史密斯在密蘇里大學(University of Missouri)擔任生物科學系教授長達 40 年,67 歲的溫特是英國劍橋 MRC 分子生物學實驗室(MRC Laboratory of Molecular Biology)遺傳專家。瑞典皇家科學院表示,他們發展出被稱為噬菌體展示技術的「優雅方法」,利用噬菌體來演化出新的蛋白質。

根據他們研究成果研發的藥品,已用於治療類風濕性關節炎、乾癬和發炎性腸道疾病。噬菌體展示技術產生的抗體能中和毒素、對抗自體免疫疾病和治療轉移性癌症。

科學家大力讚揚諾貝爾化學獎得主,並表示這凸顯了化學在人類日常生活中扮演實用角色。

英國皇家化學學會(Royal Society of Chemistry)主席羅賓遜(Carol Robinson)表示,諾貝爾化學獎展現化學在「我們日常生活許多領域,包括藥品、清潔劑、綠色催化劑和生質燃料」的貢獻。

羅賓遜今天表示,酵素定向演化和抗體技術「正在改變醫藥產業」。

(本文經合作夥伴 中央社 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈諾貝爾化學獎得主 對清潔劑和抗癌藥有貢獻 〉。)

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