Nhà nghiên cứu người Mỹ Barry Sharpless, người vừa giành giải Nobel Hóa học cùng với hai người khác là Carolyn R. Bertozzi (56 tuổi, Mỹ), Morten Meldal (68 tuổi, Đan Mạch) với những đóng góp trong lĩnh vực hóa học Click và hóa học sinh trực giao. Công trình này tạo nên một cuộc cách mạng trong cách các nhà khoa học nghĩ về việc liên kết các phân tử với nhau.
Đáng chú ý Barry Sharpless, 81 tuổi đã trở thành người thứ 5 trong suốt lịch sử giải thưởng Nobel hai lần được vinh dự bước lên bục nhận giải thưởng cao quý bậc nhất nhân loại này.
Trước đó, ông giành Giải Nobel Hóa học năm 2001 cùng với Noyori Ryōji và William Standish Knowles khi đã tìm ra cách kiểm soát phản ứng hóa học hiệu quả, từ đó dọn đường cho các loại dược phẩm trị bệnh tim và bệnh Parkinson.
Trong suốt chiều dài lịch sử, 4 nhà khoa học làm được điều này là Marie Curie (Nobel Vật lý 1903, Nobel Hóa học 1911), Linus Pauling (Nobel Hóa học 1954, Nobel Hòa bình 1962), John Bardeen (Nobel Vật lý 1956, 1972) và Frederick Sanger (Nobel Hóa học 1958, 1980).
Giáo sư Barry Sharpless (Ảnh: Scripps Research).
Mất một con mắt ở phòng thí nghiệm
Barry Sharpless sinh ngày 28/4/1941 tạu Philadelphia, Mỹ. Ông tốt nghiệp trường Cao đẳng Dartmouth với tấm bằng B.A năm 1963 và lấy được bằng tiến sỹ hóa học của Đại học Stanford năm 1968. Sharpless sau đó giảng dậy tại trường Standord và Harvard. Ông được nhận bằng danh dự từ Viện Công nghệ Hoàng gia, Stockholm (1995) Đại học Kỹ thuật Munich (1995), Đại học Catholic Louvain, Bỉ (1996) và Đại học Weselyan (1999). Ông bị mù một mắt trong một tai nạn phòng thí nghiệm vào năm 1970, ngay sau khi ông đến MIT làm trợ lý giáo sư.
Giáo sư Sharpless chia sẻ về việc mất đi con mắt: “Việc sai sót trong thí nghiện đã khiến ống nghiệm nổ rung và mọi thứ đi ngay vào mắt tôi. Và rồi tôi đã gọi cho đồng nghiệp và vợ. Tôi tới bệnh viện và các bác sỹ cho biết đó là một tai nạn khủng khiếp, có khoảng 6 vết thương ở mắt do bị cắt bởi thủy tinh và chúng găm chặt ở đó. Tiến sĩ Petersen đưa tôi vào phòng phẫu thuật và tôi không thể nhìn được, họ lấy các mảnh thủy tinh ra, có những vết cắt ở giác mạc và mống mắt cũng có thủy tinh xuyên qua, con mắt của tôi xẹp xuống”.
Song tai nạn này không làm ông bỏ con đường nghiên cứu. Sharpless đã phát triển các phản ứng oxy hóa stereoselective và cho thấy sự hình thành một chất ức chế có hiệu lực femtomolar có thể được xúc tác bởi enzyme acetylcholinesterase, bắt đầu bằng azymide và alkyne.
Ông đã phát hiện ra một số phản ứng hóa học đã biến đổi tổng hợp bất đối xứng sang tương đối thường, bao gồm aminohydroxylation, dihydroxylation, và epoxydation không đối xứng Sharpless.
Ông cũng thành công trong việc epoxy hóa (sử dụng axit tartaric racemic) một quả bóng C-86 Buckminster Fullerene, sử dụng p-Cresol làm dung môi.
Năm 2001, Sharpless giành giải Nobel Hóa học đầu tiên cho công trình nghiên cứu về các phản ứng oxy hóa xúc tác không đối xứng, mở ra một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới, cho phép các nhà khoa học tổng hợp phân tử và vật chất với những đặc tính mới, giúp cải thiện rất nhiều thứ từ thuốc kháng sinh, thuốc chữa viêm, thuốc chữa bệnh tim đến các sản phẩm nông nghiệp.
Cũng trong năm 2001, tại Viện Nghiên cứu Scripps, Sharpless lần đầu tiên mô tả về thuật ngữ "hóa học Click", trong đó các khối xây dựng phân tử kết hợp với nhau nhanh chóng và hiệu quả.
Bước vào ngôi đền huyền thoại
Với việc lần thứ hai giành giải Nobel hóa học, Sharpless đã ghi tên mình vào lịch sử giải thưởng danh giá nhất thế giới cùng với 4 người trước đó là Marie Curie, Linus Pauling, John Bardeen và Frederick Sanger. Trong suốt lịch sử 121 năm giải Nobel, chỉ có một tổ chức duy nhất là Hội Chữ thập đỏ Quốc tế giành 3 giải Nobel Hòa bình. Nhà bác học thiên tài Anbert Einstein cũng chỉ giành được 1 giải Nobel vào năm 1921.
Là một trong ba người đồng giành giải năm nay, việc tìm ra “phản ứng thiên tài” đã giúp Sharpless sánh ngang với những huyền thoại khoa học trên.
"Nếu các nhà hóa học muốn liên kết hai phân tử khác biệt thì giờ họ đã có thể rồi, tương đối dễ, chỉ bằng cách dẫn truyền azide ở một phân tử và alkyne ở phân tử còn lại. Họ có thể gắn các phân tử với nhau nhờ sự trợ giúp của một số ion đồng" - Ủy ban giải thưởng đã giải thích ngắn gọn về công trình của ba nhà hóa học vừa giành giải Nobel.
“Giải Hóa học năm nay đề cập đến những vấn đề không quá phức tạp, thay vào đó là những đề dễ và đơn giản”. Johan Åqvist, Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học, cho biết các phân tử có thể được tạo ra ngay cả bằng cách đi theo một lộ trình đơn giản.
Hóa học click được sử dụng để chỉnh sửa vật liệu, chẳng hạn như nếu bạn muốn dẫn truyền điện hoặc thu ánh sáng hoặc chỉnh sửa bề mặt giúp kháng khuẩn" - Johan Elf - thành viên của Viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển lý giải.
Những phản ứng hóa học click này đóng vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng sinh học, chẳng hạn như khi virus làm nhiễm khuẩn tế bào hoặc khi hệ miễn dịch được kích hoạt.
Những phản ứng bioorthogonal có thể xảy ra mà không làm xáo trộn cơ chế hóa học bình thường của tế bào - được sử dụng toàn cầu để vẽ bản đồ tế bào vận hành ra sao. Một số nhà nghiên cứu hiện đang tìm hiểu xem những phản ứng này có thể được sử dụng để chẩn đoán và điều trị ung thư.
