這幾天，全世界的化學家們又黯然神傷了，因爲今年的諾貝爾化學獎再一次頒給了生命科學領域的科學家：美國加州理工學院科學家弗朗西斯·阿諾德、美國密蘇里大學科學家喬治·史密斯和劍橋大學MRC分子生物實驗室格雷格·保羅·溫特。

這三位科學家在不同蛋白質領域完成的突破性發現，使蛋白質演化加速成千上百倍，蛋白質催化不同的反應可促進生物製藥等領域的突破。

他們開發的方法現在正在國際上發展，以促進更環保的化學工業，生產新材料，製造可持續生物燃料，減輕疾病和拯救生命。

簡單來說，對蛋白質進行有目標的進化選擇，自然界需要幾千年來完成，現在在試管裏幾小時就完成了。

阿諾德提出了蛋白質進化的哲學命題

這次，美國女科學家弗朗西斯·阿諾德因研究酶的定向進化而分享了一半獎金。

華南理工大學教授林章凜教授在1996年到1999年間，跟隨阿諾德從事博士後研究。

“她對科學的思考具有哲學的高度。”他告訴記者，1990年前後，阿諾德提出了一個問題：人類能夠設計化學分子，卻還不知道如何設計蛋白質分子，最好的辦法是模擬自然的進化過程，以獲得人類所需要的蛋白質，比如酶、抗體等等。

這位女科學家不僅提出思想，還發展出了一套實驗方法，實現了在試管裏完成“蛋白質的進化。“她從2000年左右成爲美國工程院院士後，又獲得了美國科學院、美國醫學院的院士。她得諾獎其實只是時間問題。”

中國科學院上海有機化學研究所研究員周佳海告訴記者，這聽起來很玄乎，其實我們每天都能感受到。

還記得常用的洗衣粉突然變得“只需少量，就能瓦解汗漬、血漬等頑固污垢”？

那就得益於阿諾德這套方法在工業上的應用，因爲工業界靠此方法，很快篩選到了一種改造酶，只需添加少量在洗衣粉中，就能將有機污漬“消化”掉。

當然，這種技術也被用在製藥中。2010年，美國默克公司利用這一技術獲得了一種改造酶，替換掉了原本在藥物生產中使用的一種金屬催化劑，使製藥更加綠色。

根據維基百科，這位女科學家的人生其實十分坎坷，先後遭遇過兩位丈夫的離世，本身還罹患過乳腺癌，卻擁有對科學無比的執着和熱愛。

“她是我見過的最聰明的人之一。對學生或者博士後的要求也非常高。”林章凜說，她對科學基礎問題非常執着，“我希望有生之年能夠達到她這樣的境界。”

比如，近年來，阿諾德一直在思考，除了碳基生命，是否還有別的生命形式的存在，並已經在美國《科學》雜誌上發表了多篇相關論文。

抗體藥物因他們而迅速發展

這次，喬治·史密斯和格雷格·保羅·溫特因縮氨酸的噬菌體展示技術而共享另一半獎金。

其實，這兩位爲了該技術的一些專利，還打過一場比較激烈的官司，最終史密斯得到了美國的專利權，而溫特擁有了歐洲的專利權。

要知道，抗體藥物的含金量實在太高了。溫特38歲時就創辦了劍橋抗體技術公司，在2006年被阿斯利康收購。

當時，溫特的公司擁有2002年獲批上市的抗體藥物阿達木，如今在全球抗體藥物中排名第一，銷售額以十億美元計。

阿達木就是用抗體定向演化技術開發出來的第一個新藥。

究竟怎麼回事？這個成果可以說與阿諾德科學思想不謀而合。

早年曾在劍橋學習，和溫特在單克隆抗體製備技術上有過交流的復旦大學藥學院院長王明偉告訴記者，這兩位使抗體藥物的研發和生產，發生了顛覆性變化。

史密斯開創了一種“噬菌體展示”的方法，它讓蛋白質會在病毒表面展示，可以讓科學家看着蛋白質，就能輕鬆挑選出所需的基因。

而作爲抗體工程奠基人之一的溫特，則將該技術用於抗體改造，發展出了抗體定向演化技術。

以前，抗體是由實驗鼠等動物產生的，這些動物抗體如果注射到人體內，會引起人體強烈的排斥。

怎樣將動物抗體改造成人的抗體？溫特的抗體定向演化技術，就能方便地實現這一目的。

“所以，這次諾貝爾化學獎的公佈，抗體藥物公司的關注度甚至超過了科學界。”百濟神州生物科技公司主任研究員曲亮的導師是溫特的學生，他告訴記者，阿達木可以用於治療類風溼性關節炎、銀屑病、炎症性腸病，患者往往需要終身服藥，因此銷售額極高。

此後，噬菌體展示技術還產生了可以中和毒素、抵抗自身免疫疾病和治癒轉移性癌症的多種抗體。