「駕馭演化的力量來造福人類」,3學者共享諾貝爾化學獎

「駕馭演化的力量來造福人類」,3學者共享諾貝爾化學獎
Photo credit: 諾貝爾官網

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諾貝爾化學獎已頒發過110次,共產生181位得獎人,這次出現了第5名女化學得主,是一名能成功改寫「酵素」特性的女科學家。

2018年諾貝爾化學獎得主今(3)日揭曉,由美國和英國3位學者共獲殊榮。諾貝爾獎委員會讚譽這3位科學家「駕馭演化的力量來造福人類」,從製造生質燃料、對抗自體免疫疾病到治療癌症,都做出巨大貢獻。

今年的諾貝爾獎自10月1日起揭曉,繼醫學獎、物理獎得主之後,今日公布化學獎得主。獎落美國科學家弗朗西絲.阿諾德(Frances H.Arnold)、美國科學家喬治.史密斯(George P.Smith)與英國科學家喬治.溫特(George P.Winter),3人共享900萬瑞典克朗(約新台幣3100萬元)獎金,其中弗朗西絲.阿諾德更是諾貝爾化學獎有史以來的第5位女性得獎科學家。

3位科學家為什麼得獎?

女科學家阿諾德的特殊貢獻在於「酶的定向演化」(for the directed evolution of enzymes),因而獨得獎金的一半。根據《中央廣播電臺》,酶是一種大分子生物催化劑,能加快化學反應速度;而定向演化則是一種蛋白質工程技術,指的是模仿天擇過程,讓蛋白質與核酸(nucleic acids)演化到實驗者設定的目標。

而另外半數獎金則由史密斯和溫特均分。史密斯開發了一種叫做「噬菌體展示」的技術,能使噬菌體(編按:噬菌體是專以細菌為宿主的病毒)演化出新的蛋白質。而溫特則用這個方法來生產新藥,在2002年第一批獲得批准的藥品,用於類風濕性關節炎、牛皮癬和炎症性腸炎疾病。

瑞典皇家科學院(Kungliga Vetenskapsakademien)指出,生命的多樣性透顯出演化的力量,而今年3位得主則是能夠「操控」演化,並且造福人類。「定向演化」產生的酶用途極廣,從生質燃料到製藥都用得上;「噬菌體展示」技術產生的抗體則能夠對抗自體免疫疾病,甚至能夠治癒某些已經轉移的癌症。

諾貝爾化學獎出現第5位女性得主:對該領域「一無所知」的女科學家阿諾德

《自由時報》報導,從1901年開始至2018年,諾貝爾化學獎已頒發過110次,共產生181位得獎人(包括英國生物化學家桑格二度獲獎),過去數百位的歷屆得主中,僅有5位女性得獎人。

此次的得主之一,美國女科學家阿諾德現年62歲,她於1985年取得加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)博士學位,現為加州理工學院(Caltech)化工、生物工程與生化學教授。

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Photo Credit: 維基共享資源

「當我開始設計蛋白質時,我不知道它會有多難。」阿諾德2014年被選為美國國家發明家名人堂(NIHF)時說道。「經過一系列失敗的實驗後,我意識到我必須找到一種不同的方法來解決這個問題。」

阿諾德在1993年首度進行酶定向演化之後,持續精進實驗方法,時至今日,她的技術經常用來研發新的催化劑。

《The Economic Times》報導,阿諾德研發出的酶,能夠使進化速度提高1000多倍,並重新定向以創造新的蛋白質。她創造特殊的新蛋白質的方法,被用於將甘蔗等可再生資源轉化為生物燃料,並製造更環保的化學物質,改善日常用品,如洗衣和餐具洗滌劑,以提高其在低溫下的性能。

阿諾德說,當她開始發表論文,證明自己可以製造更穩定的酶、甚至可以改變它們的特異性,讓它們更活躍,這些都是當時沒有人知道怎麼做的事情。

「25年前,這被認為是接近瘋狂邊緣。科學家們並沒有這樣做。那些『紳士們』沒有這樣做。但我是工程師,不是『紳士』,所以我覺得這想法一點問題也沒有。」

阿諾德2016年接受《BBC》報導時表示,20多年前,她的實驗室出現了使用進化來創造更好的酶的基本概念。

「對我來說,『演化』是有史以來最好的工程師。我發現這應該用來設計對人類有用的生物編碼。」不過,阿諾德坦言,這項研究基本上是生物學家和蛋白質科學家的領域,而她,做為一名化學工程師,「我什麼背景都沒有」。她也坦承,自己基本上對這個領域一無所知,「否則我可能不會這樣做,因為我會知道它有多難。」

2018年諾貝爾系列獎項依序已公布醫學獎、物理學獎、化學獎得獎名單,和平獎將於5日進行,接著8日公布的經濟學獎。今年的文學獎預定延期公布,原因在於瑞典學院陷入#MeToo性醜聞事件。

新聞來源:

核稿編輯:楊士範


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Photo Credit:台灣世界展望會

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《國際大風吹|行動講堂》Ep5關注世界各地發生的緊急特況:有經歷多重災禍、面臨人道危機的阿富汗,也關注因新冠疫情而陷入困難的臺灣弱勢家庭,帶大家共同了解兒童脆弱性與救援行動的必要性。

由李漢威、蔡尚樺聯手主持的直播節目《國際大風吹|行動講堂》第五集,以實體活動形式於7月26日下午在台北文創大樓舉行。本集內容帶領觀眾一窺國內外「緊急特況」的現在進行式,搶救面臨天災、內戰、乾旱、飢荒、意外等的家庭與兒童。無論是在阿富汗、還是孕育你我生長的臺灣,世界展望會都以實際行動協助兒童的生命再次豐盛,也邀請各界攜手同行,伸手救援所有需要協助的人們。

「許多兒童都在苦苦掙扎求生存,他們也在失去機會。」

──阿富汗世界展望會會長 阿孫莎.查理絲

戰爭、氣候、地震引爆人道危機,阿富汗救援行動刻不容緩

今年6月22日,阿富汗經歷當地20年來最嚴重的強震,高達規模6.1的震度造成無數民宅倒塌、上千人死亡,許多民眾因此流離失所。過去《國際大風吹|行動講堂》也曾提到,阿富汗本已存在武裝衝突與乾旱成災所造成的人道危機,如今這般大規模的震災更是讓國內民生情況雪上加霜。根據日經亞洲估計,阿富汗約有全國人口總數的三分之二人正在挨餓,飢餓人口數字高達2280萬。

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2022年6月22日,阿富汗東部邊境地區在一夜之間遭規模6.1強震侵襲。

除了飢餓,阿富汗2021年8月政權轉移後,隨後的經濟崩潰造成50萬個工作機會消失,也衍生更多危機,不只將近一半的阿富汗人缺乏糧食、健康設施、安全飲用水等基礎生活物資,也失去受教育的權利與工作機會,而政府當局對女性的諸多限制,更使無數女孩落入失學或童婚的危機。這不但重創阿富汗的經濟,更影響到數萬家庭生計,許多兒童也失去擁抱希望與夢想的機會。

在阿富汗的事工現場,疫情、通膨、政權更迭、武裝衝突……種種原因都讓脆弱家庭的情況更加危急,日漸艱難的生活讓越來越多過度消瘦、營養不良的孩童被送到救護機構。聯合國統計報告也指出,今年有超過100萬名阿富汗兒童面臨嚴重營養不良,幾乎是2018年的兩倍,甚至因為營養不良或健康設施的缺乏,在2022年一月造成13700名嬰兒夭折、27名孕婦死亡。接連不斷的天災人禍讓阿富汗的人道危機逐漸失控,迫切需要你我的援助。

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Photo Credit:台灣世界展望會

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根據兒童發展研究協會(Society for Research in Child Development)的調查,單是因為洪水、颶風、乾旱、熱浪等自然災害而受苦的兒童,每年就高達1.75億,聯合國難民署近期統計也指出,全球因戰亂、天災流離失所人口,已達歷史新高的1億人。我們應該都同意,無論外在環境變化多麼劇烈,每個孩子都有免於恐懼、安穩成長的權利,或許生活安穩的我們很難體會統計數字之下代表的苦難,但它提醒我們更應該主動了解、伸出援手。

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面對阿富汗多種因素構成的緊急特況,世界展望會除了發揮深耕阿富汗20多年的事工影響力,與聯合國糧食署合作從事緊急物資救援,也設立長期陪伴機構「街童中心」,為孩子們保留一片純真天地,可以盡情遊戲、學習,獲得心理及情緒上的支持。儘管離開後仍要面對殘酷的現實,但街童中心讓他們至少還能擁抱希望與夢想。

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Photo Credit:台灣世界展望會
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Photo Credit:台灣世界展望會

撐起孩子的未來:搶救疫情之下陷入生活危機的弱勢家庭

除了阿富汗,新冠疫情及俄烏戰爭造成國際原物料及糧食供應的緊縮,經濟、社會的劇烈衝擊是全球性的。回首觀察臺灣幾年間通貨膨脹的變化,根據行政院主計處統計,臺灣近三個月的消費者物價指數年增率(通膨率)已經超過3%,也讓弱勢家庭收入銳減、甚至發生斷炊的危機,這不只是多年來最糟糕的狀況,國內尋求家庭急難救助的需求也相較過去增加五倍之多,有約3200戶台灣世界展望會服務的特況家庭面臨物資、經濟等面向的迫切需求。

像是在台灣東部部落小鎮的小謙一家人,從父親阿宏五年前經歷職災,失去工作搬回部落後,就成為了世界展望會關心的特況家庭。當時為了「把孩子們帶大」的這個目標,爸爸阿宏依靠僅存的一隻手,在世界展望會的協助下搭建雞舍,依靠賣雞蛋、為觀光農場等店家代養雛雞的生意支撐著一家七口的生計來源。不過新冠疫情期間,因應部落自主防疫減少人流,代養雛雞的訂單銳減,再加上到外地送貨的染疫風險,讓小謙家一度陷入經濟困境。

面對這些因職災、疫情而生活困頓的弱勢家庭,世界展望會在第一時間張開雙臂提供扶助,撐起這些特況需求,不但安排社工員週期性的訪視給予關懷,評估特況家庭需求以提供相對應的物資扶助,例如白米、助學金等;也協助安排課後照顧、營養補充等社會資源連結,並協助阿宏修建雞舍、增進養殖技術。小謙也在世界展望會的陪伴之下日益茁壯,這讓阿宏找到迎向未來的希望,在某一次拜訪時,阿宏笑著對社工說:「全家人一起平安生活,又有展望會和許多人關心我們,就是福氣。」

讓孩子再次盼望明天,擁抱夢想

如今,全球已經漸漸走出新冠疫情的陰霾,變動之中蘊藏的是重新開始的機會,無論是後疫情的新生活模式、還是世界經濟格局變化,人們都在找尋更加美好的明天。相較於衝突不斷的阿富汗或其他國家,社會相對穩定的我們更是幸運,許多國內的特況家庭也在世界展望會的陪伴之下日益茁壯,全家人攜手相伴一步步落實對美好未來的想像。無論是千里之外還是臺灣這塊土地上的孩子,都應當擁有成長、盼望未來,以及發展自己夢想的機會,這是世界展望會致力事工服務的初衷,也是希望透過特況救援獻給世界的祈禱與祝福。

立即伸出援手,搶救面臨人道危機的兒童!飢餓三十救援專線:(02)8195-3005 即刻救援動起來

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關於《國際大風吹|行動講堂》

由《國際大風吹》李漢威、金鐘主持人蔡尚樺聯手主持,每集《國際大風吹|行動講堂》直播節目將邀請重磅來賓,帶大家深入淺出、探討急需人們重視的國際議題,並呼籲各界付出實際行動,向需要幫助的人伸出援手,展開即刻救援。


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