■ 岳奎元

将自然界需上亿年完成的进化和选择过程，通过在试管里模拟自然界的进化，定向开发造出人类所需要的蛋白质。这就是2018年诺贝尔化学奖获奖者的研究成果。

获奖科学家之一阿诺德，1990年认为，人类对分子体系的认识不足，无法合理地设计分子。所以要在试管中通过随机突变、随机杂交，再加以适当规模的筛选，来模拟自然界的进化。

1993首次完成了酶的定向入演化。实现了在实验室繁殖酶。酶的本质是蛋白质，是生物体内化学反应的重要催化剂，对底物有高度的特异性，具有反应温和，催化效率高的特点。阿诺德的作法是，诱导产生酶的基因突变，在特定条件下对突变体进行功能验证，随后选择证实有效的突变体，让生物细胞能够在设定的特殊环境中发挥作用，生产出特定的酶。这一结果，对生物化学来说，在哲学和技术方法上都有重大贡献。

另一位获奖科学家史密斯，1985年研发出一种叫做噬菌体展示的技术。噬菌体是一种感染细菌的病毒，它的结构简单，主要由核酸和蛋白质构成。噬菌体繁殖时，将遗传物质注入宿主菌，然后缩主菌就产生了噬菌体的遗传物质。史密斯对噬菌体的基因进行编辑，将编码多肽的外源基因片段与噬菌体表面蛋白质的编码基因融合后，以融合蛋白质的形式呈现在噬菌体表面。当很多个不同蛋白质分别展示在噬菌体表面，就形成了一个噬菌体蛋白质展示库。这时科学家就可以对库里的蛋白质进行筛选检查，找到特定的需要目标，从而获得表面展示的某个蛋白质的相关信息，并对其进行生物学功能的研究。这是一项很有用的方法技术。

而科学家温特则将史密斯的噬菌体展示技术用于抗体的定向演化，获得了很好的成果，已经为癌症、自身免疫系统疾病等带来了新的药物和治疗方法。

因此，阿诺德、史密斯和温特共同获得今年诺贝尔化学奖。

三位科学家的贡献都是利用相同的原理，使人类借助进化的力量，开发岀人类所需要的新的蛋白质。现在很多产品已经应用于化工、医药、环境等众多领域，并为后来的创新者提供了新的开发渠道。