2018年诺贝尔化学奖授予: Frances H. Arnold、George P. Smith和Sir Gregory P. Winter
以表彰他们在“酶的定向进化研究，以及用于多肽和抗体的噬菌体展示技术的贡献”
生命的多样化彰显着进化的力量。2018年诺贝尔化学奖得主对进化采取了掌控，目的在于用其为人类带来最大福音。通过定向进化而产生的酶被广泛用于制造多种物品，它包含从生物燃料到药品的一切化学物质。抗体通过一种名为噬菌体展示的方法进化而成，这种方法能对抗自身免疫病，在某些情况下甚至还能治愈转移性癌症。
○ 图一：2018年诺贝尔化学奖得主运用了进化的理论，并在他们的实验室里进一步推进了它。
自从第一批生命的种子在约37亿年前诞生以来，地球上的几乎每一个裂口都充满着不同的微生物。生命蔓延到了温泉、深海，还有干燥的沙漠深处，这一切都是因为许多化学问题都已经被进化解决。生命的化学工具——蛋白质——已经被优化、改变和更新，创造出了难以置信的多样性。
今年的诺贝尔化学奖得主正是受到了进化力量的启发，他们使用相同的原理来开发蛋白质以解决人类的化学问题，这些原理便是遗传变化和遗传选择。
○ 图二：酶定向进化的基本原理。经过几个定向进化的周期后，一种酶的效力可能会提高几千倍。
Frances H. Arnold获得了今年诺贝尔化学奖的一半。1993年，她完成了酶（催化化学反应的蛋白质）的首次定向进化。从那时起，现在已被用于开发新型催化剂的常规方法得到了长足的改进。Frances Arnold的酶的用途包括制造更环保的化学物质（例如药品），以及生产用于交通运输的更环保的可再生燃料。
○ 图三：噬菌体展示——George Smith新发明这种方法，被用于发现已知蛋白质的未知基因。
今年诺贝尔化学奖的另一半由George P. Smith和Gregory P. Winter分享。1985年，George Smith发明了一种被称为噬菌体展示（phage display）的巧妙方法。噬菌体是一种能感染细菌的病毒，它们可以被用来进化新的蛋白质。Gregory Winter将噬菌体展示技术用于引导抗体的定向进化，目的在于生产新的药物。基于这种方法所制成的第一种药物是阿达木单抗（adalimumab），已于2002年获得批准，被用于类风湿性关节炎、牛皮癣和炎性肠疾病。自那以后，噬菌体展示已经产生了能够中和毒素、对抗自身免疫疾病以及能治疗转移性癌症的抗体。
○ 图四：用噬菌体展示抗体定向进化的原理。这种方法被用于生产新的药物。
目前，我们正处于定向进化革命的初期，而这场革命正以各种不同的方式努力为人类带来、并终将带来最大的收益。
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