慈濟大學28歲，從民國83年創立之初即深耕在地，慈大師生們也持續以專業服務社會。2022年諾貝爾獎得主於10月陸續公布，這些得主又是如何改變世界？為增進社會大眾及教職員生對他們獲獎原因有更深入的瞭解，特別舉辦2022年諾貝爾獎專題科普講座，首先登場的化學獎專題演講，邀請公衛系尹立銘教授、醫學系生化科劉哲文教授主講。
2022年諾貝爾化學獎於10月5日揭曉，今年的諾貝爾化學獎頒給三位研究學者：夏普萊斯(Barry Sharpless)、梅爾達爾(Morten Meldal)和貝爾托西(Carolyn Bertozzi)。前兩位將化學帶入了功能主義(functionalism)時代，並奠定了點擊化學(click chemistry)的基礎；後者將點擊化學提升到了一個新的維度，並開始使用它來描繪細胞。透過應用生物正交化學(biorthogonal chemistry)反應，可協助發展更有針對性的癌症標靶治療，以及許多其它檢測應用。
得獎的起源，由夏普萊斯首先提出點擊化學的概念開始，也就是分子構建的元件可以迅速而有效地結合在一起。他和梅爾達爾不約而同地發現了這個獲獎的點擊化學反應，就是以亞銅離子催化的疊氮-炔烴環化加成反應(azide-alkyne cycloaddition)，形成環狀結構的三唑(triazole)分子。三唑類化合物具有穩定的化學結構，存在於一些藥物、染料和農業化學品等等物質中。可預見的是，今後很多分子的合成，都可以小分子元件為起點，利用點擊化學的方式來量產，以因應各種領域的需求。
然而，擊點化學爆炸性的應用是開始可使用在活體生物中。擊點化學所使用的疊氮與炔烴，就類似於一般我們日常生活使用的插扣，可以快速地將兩個不同的分子穩地連結再一起。在1990年代，當大部分的生物學家都致力於生物化學及分子生物學的研究，貝爾托西卻主要研究一類幾乎沒有受到任何關注的分子：聚醣類。由於缺乏有效的工具，使得研究工作進展非常緩慢，接著她發現可以利用擊點化學的方法將螢光分子連結到醣類上，而成為有效快速的研究工具。疊氮與炔烴基本上不與已知的體內生化反應有交互作用，不干擾體內的反應途徑，所以具生物正交的(bioorthogonal)性質。然而，疊氮-炔烴環化加成反應所使用的銅催化劑卻對生物體有毒，所以她使用了一種強迫炔烴形成環狀的化學結構，其張力足夠使反應能夠進行，如此就不需要使用到銅催化劑，因而適合於生物體內使用。如今，這種方法已不僅限於醣類與含醣分子研究，它可以有效廣泛地使用在細胞及生物體內針對特定分子的螢光標記及追蹤、探討生物分子間的交互作用、追蹤體內癌細胞分布、專一性連結藥物分子與目標變異細胞及癌細胞，以及生物檢測晶片製作等。相信在未來，會有更多的生物正交化學的應用被開發出來，對人類健康與福祉提供極大的助益。
尹立銘教授及生化科劉哲文教授在一小時的簡短演講中，深入淺出地引領大眾及教職員生窺探透過將分子結構簡單有效拼接，如同滑鼠點擊便能完成一個指令，迅速可靠地完成各式形形色色分子的化學合成，不會破壞生物體內細胞的正常化學反應，產生的副產物也少。三位學者發展出來的技術，如今被廣泛運用在觀察細胞生理反應過程，生物正交化學也有助癌症標靶治療、醣類疫苗開發。
演講尾聲，醫學院謝坤叡副院長感恩有此機會讓大家可以線上線下一起交流分享，更感謝兩位教授促進專業與非專業以及不同專業間的溝通了解，希望透過專家學者的介紹，讓社會大眾及教職員生能了解國際頂尖學術研究及其對社會發展的貢獻，並肯定科學研究、科學方法、科學精神的價值與重要性，18日還有醫學獎的分享，歡迎大家一起參與。
撰文、攝影／慈濟大學
