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一分快3网投2023-01-31 16:05

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宁夏盐池:沙窝窝再响“创新经”******

  【走进创新型县(市)】

  最近,盐池成了宁夏的“明星县”——作为自治区唯一被科技部认定的全国首批创新型试点县(市),顺利通过验收。

  “西北门户,关中要冲”,说的就是盐池。这里地处陕、甘、宁、蒙4省区交界处,曾是游牧与农耕文化的碰撞之地。兼容并蓄、敢为人先的创新精神,由此而生。

  近年来,盐池县坚持实施创新驱动战略,着力推动新旧动能转换,以科技支撑民生改善为主线,让这一精神有了星火燎原之势。

  在县委书记王海宁看来,他们的秘籍就是下好体系建设“先手棋”、亮出生态立县“绿色牌”、打造产业发展“新引擎”,有力推动县域经济稳中有进、进中趋优的同时,也让创新成果全民共享。

  营造生态 激发创新活力

  每到周末,盐池县奋林农畜交易中心的热闹总是最早划破黎明,周边养殖户都到这里交易滩羊。

  谁也想不到,它的创办人、科技特派员强奋林曾经是个放羊娃。从只有3间羊棚的羊场到畜牧养殖和加工销售为一体的园区,强奋林生意越做越大,还在羊圈里搞起了“互联网+”。目前中心滩羊总交易额达2600万元,带动农民增收600余万元。

  作为“中国滩羊之乡”,盐池县2021年滩羊饲养量达322.7万只,羊肉产量2.86万吨,规模化养殖比例70%,农民一半以上的收入来自于滩羊养殖。

  “都说我胆子大、脑子活,我觉得跟全县整体氛围关系很大。”强奋林笑道。

  激发创新活力,关键在于营造良好创新生态。

  盐池县充分发挥创新引领发展的第一动力作用,研究出台《实施创新驱动战略推动工业经济高质量发展的意见》、连续8年修订“创新驱动28条”等政策,创新环境持续优化。

  “在政府,我们是个‘特殊存在’。”盐池县科技局局长屈昊告诉科技日报记者。

  他之所以这样说,是因为县四套班子分别成立了科技创新工作领导专班。扁平化的创新体系,让创新政策和机制“一竿子插到底”,有效推动了科技管理和地方特色基础研究及示范推广。

  举一纲而万目张。在多元化科技创新投入体系的撬动下,盐池县财政研发经费投入保持30%的年增长率,累计发放“宁科贷”2480万元、贷款贴息300余万元,兑现企业创新驱动奖补资金2.6亿元,研究与试验发展(R&D)经费投入增长率达30%以上。

  三链融合 孕育发展伟力

  要发展,更要高质量发展。盐池县紧盯创新主体不放松,推动各类创新要素向企业聚集。

  2020年10月,宁夏深燃众源天然气有限公司放出一个“大卫星”——在国内首次实现BOG制取液氦产品示范运行,为解决国家战略氦资源短缺问题提供了有力借鉴。

  “这是我们与中科院理化研究所、中科富海低温科技有限公司深入合作的硕果。”该公司副总经理常国宾表示。

  东部的智慧,西部的激情,在这片土地上交织、升腾。

  近年来,盐池县不断深化东西部科技合作机制,加强与中科院、上海交大等高校院所合作,研发推广一批支撑滩羊、黄花菜、化工能源等特色优势产业发展的新品种、新技术和新模式。最让当地人骄傲的滩羊产业,建起了全产业链现代农业体系,四登“国宴”餐桌。

  如今,盐池县累计培育科技型企业89家,建成滩羊产业研究院等创新平台13个,合作实施科技项目45个,输出创新技术40项,技术合同成交1.56亿元。

  这个山区小县深谙为创新“储值”的道理。

  盐池县竭力打造引智育才“策源地”,已建立产学研科教示范基地10个,吸引30余名专家落脚或兼职;开展“百名专家基层服务行”工作,滩羊、牧草、生态建设、中药材4家自治区级专家团队扎根;累计选派科技特派员300余人,实施乡村振兴科技人才项目84个,培训农民3万余人次。

  人才链和创新链、产业链相互融合,孕育出更加磅礴之力,在宁夏东部崛起一个创新高地。

  改善民生 彰显科技魅力

  科技为民、创新利民。亮出民生底色的地方,才有真的幸福。

  在盐池县,科技创新不是一个个生硬的数字,县委政府将改善民生作为它的重要方向,融入了百姓生活的点点滴滴。

  创新是推开窗就映入眼帘的那一抹绿。

  曾经“风吹沙子跑,抬脚不见踪”的盐池县,通过集聚科研院所力量实施一批生态工程,到2021年底,全县森林覆盖率、草原综合植被盖度分别达到28.07%和58.45%,200多万亩严重沙化土地得到有效治理,100亩以上的明沙丘基本消除,成为毛乌素沙地治理全国样板。

  创新是在家就能享优质医疗的那根线。

  通过远程交流,花马池镇长城村村民陈晓露与县中医院专家确定了治疗方案,这种便捷的看病方式让她欣喜。近10年,盐池县85%以上的财力用于改善民生,县域就诊率达到95.8%,基层门诊率达到58.99%,实现了“检查在基层,诊断在县级”的目标,医改经验全国推广。

  在这里,创新还是全区率先推进“互联网+教育”;是治安和交通领域实现全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控;是建立智慧扶贫综合管理服务平台,在全国创造金融扶贫“盐池模式”……

  一件接着一件干,一届接着一届干,一张蓝图绘到底。盐池县每年实施的民生项目,从几十项增到了百余项。

  截至2021年底,全县地区生产总值达到162.98亿元,工业总产值突破200亿元大关,人均GDP达到10.23万元,超过全国全区平均水平,光是国家级荣誉就捧回87项。

  “为了增进民生福祉,科技创新、县域创新这条路,我们将坚定不移地走下去。”王海宁说。(本报记者 王迎霞)

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?******

  相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷,今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。

  你或身边人正在用的某些药物,很有可能就来自他们的贡献。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯(第5位两次获得诺贝尔奖的科学家)。

  一、夏普莱斯:两次获得诺贝尔化学奖

  2001年,巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖,对药物合成(以及香料等领域)做出了巨大贡献。

  今年,他第二次获奖的「点击化学」,同样与药物合成有关。

  1998年,已经是手性催化领军人物的夏普莱斯,发现了传统生物药物合成的一个弊端。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  过去200年,人们主要在自然界植物、动物,以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分,然后尽可能地人工构建相同分子,以用作药物。

  虽然相关药物的工业化,让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂,人工构建的难度也在指数级地上升。

  虽然有的化学家,的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子,但要实现工业化几乎不可能。

  有机催化是一个复杂的过程,涉及到诸多的步骤。

  任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中,必须不断耗费成本去去除这些副产品。

  不仅成本高,这还是一个极其费时的过程,甚至最后可能还得不到理想的产物。

  为了解决这些问题,夏普莱斯凭借过人智慧,提出了「点击化学(Click chemistry)」的概念[4]。

  点击化学的确定也并非一蹴而就的,经过三年的沉淀,到了2001年,获得诺奖的这一年,夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。

  点击化学又被称为“链接化学”,实质上是通过链接各种小分子,来合成复杂的大分子。

  夏普莱斯之所以有这样的构想,其实也是来自大自然的启发。

  大自然就像一个有着神奇能力的化学家,它通过少数的单体小构件,合成丰富多样的复杂化合物。

  大自然创造分子的多样性是远远超过人类的,她总是会用一些精巧的催化剂,利用复杂的反应完成合成过程,人类的技术比起来,实在是太粗糙简单了。

  大自然的一些催化过程,人类几乎是不可能完成的。

  一些药物研发,到了最后却破产了,恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。

   夏普莱斯不禁在想,既然大自然创造的难度,人类无法逾越,为什么不还给大自然,我们跳过这个步骤呢?

  大自然有的是不需要从头构建C-C键,以及不需要重组起始材料和中间体。

  在对大型化合物做加法时,这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的,找到一个办法把它们拼接起来,同样可以构建复杂的化合物。

  其实这种方法,就像搭积木或搭乐高一样,先组装好固定的模块(甚至点击化学可能不需要自己组装模块,直接用大自然现成的),然后再想一个方法把模块拼接起来。

  诺贝尔平台给三位化学家的配图,可谓是形象生动[5] [6]:

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发,构想出了碳-杂原子键(C-X-C)为基础的合成方法。

  他的最终目标,是开发一套能不断扩展的模块,这些模块具有高选择性,在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。

  「点击化学」的工作,建立在严格的实验标准上:

  反应必须是模块化,应用范围广泛

  具有非常高的产量

  仅生成无害的副产品

  反应有很强的立体选择性

  反应条件简单(理想情况下,应该对氧气和水不敏感)

  原料和试剂易于获得

  不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水),且容易移除

  可简单分离,或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法,且产物在生理条件下稳定

  反应需高热力学驱动力(>84kJ/mol)

  符合原子经济

  夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子,并在2002年的一篇论文[7]中指出,叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应,化学家可以利用这个反应,轻松地连接不同的分子。

  他认为这个反应的潜力是巨大的,可在医药领域发挥巨大作用。

  二、梅尔达尔:筛选可用药物

  夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐,在他发表这篇论文的这一年,另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。

  他就是莫滕·梅尔达尔。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前,其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上,走得很深的一位科学家。

  为了寻找潜在药物及相关方法,他构建了巨大的分子库,囊括了数十万种不同的化合物。

  他日积月累地不断筛选,意图筛选出可用的药物。

  在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时,发生了意外,炔与酰基卤化物分子的错误端(叠氮)发生了反应,成了一个环状结构——三唑。

  三唑是各类药品、染料,以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发,生产三唑的过程中,总是会产生大量的副产品。而这个意外过程,在铜离子的控制下,竟然没有副产品产生。

  2002年,梅尔达尔发表了相关论文。

  夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇,并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应(Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition),成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  三、贝尔托齐西:把点击化学运用在人体内

  不过,把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  虽然诺奖三人平分,但不难发现,卡罗琳·贝尔托西排在首位,在“点击化学”构图中,她也在C位。

  诺贝尔化学奖颁奖时,也提到,她把点击化学带到了一个新的维度。

  她解决了一个十分关键的问题,把“点击化学”运用到人体之内,这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。

  这便是所谓的生物正交反应,即活细胞化学修饰,在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。

  卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门,其实最开始也和“点击化学”无关。

  20世纪90年代,随着分子生物学的爆发式发展,基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。

  然而位于蛋白质和细胞表面,发挥着重要作用的聚糖,在当时却没有工具用来分析。

  当时,卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱,但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。

  后来,受到一位德国科学家的启发,她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。

  由于要在人体中反应且不影响人体,所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感,不与细胞内的任何其他物质发生反应。

  经过翻阅大量文献,卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。

  巧合是,这个最佳化学手柄,正是一种叠氮化物,点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来,便可以很好地分析聚糖的结构。

  虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的,但她依旧不满意,因为叠氮化物的反应速度很不够理想。

  就在这时,她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。

  她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度,但铜离子对生物体却有很大毒性,她必须想到一个没有铜离子参与,还能加快反应速度的方式。

  大量翻阅文献后,贝尔托西惊讶地发现,早在1961年,就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后,与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。

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  2004年,她正式确立无铜点击化学反应(又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成),由此成为点击化学的重大里程碑事件。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱,更是运用到了肿瘤领域。

  在肿瘤的表面会形成聚糖,从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应,发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后,会靶向破坏肿瘤聚糖,从而激活人体免疫保护。

  目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。

  不难发现,虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译,看起来很晦涩难懂,但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接,一个是可以直接在人体内的运用。

「  点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域,或许对人类未来还有更加深远的影响。(宋云江)

  参考

  https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/

  Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.

  Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.

  Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.

  https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf

  https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf

  Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.

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