2015年諾貝爾生理/醫學獎，諾貝爾化學獎相繼公布，成為近期各大媒體的頭條新聞，而有趣的是此次不僅諾貝爾化學獎頒給了生物學家，而且這幾位科學家的故事都源自上個世紀60年代……

DNA修復機制

DNA中的特定堿基序列即基因，負責指導和調控蛋白合成。每天人們都會從環境和飲食中接觸到一些化學物質，例如大量食用加工肉制品或者處于充滿香煙煙味的環境都會攝入烷化劑。烷化劑能夠對DNA堿基做出化學修飾，并最終導致產生無功能的蛋白甚至引發癌癥。

好在人們體內還有大量的DNA修復蛋白，它們負責找到并修復DNA堿基中的損傷。因此可能導致嚴重后果的DNA堿基損傷在我們體內其實很少見，通常一百萬堿基中只有一兩個堿基受損甚至更少。

故事發生自上個世紀60年代，當時科學家們已經了解到DNA是生命的基礎，但卻認為這一基礎很牢靠，諾貝爾化學獎得主Tomas Robert Lindahl對這一觀點產生了質疑，他把DNA單獨提取出來，發現DNA并沒有想象中的穩定，為了解釋為何基因組并不穩定，但人體卻相對來說穩定這一問題，Lindahl進行了許多實驗探索，在幾十年的時間里，他提出了“堿基切除修復”機制，指出細胞中有一種特殊的蛋白，能找到出現的堿基錯誤，進行修復。

同時Aziz Sançar發現了另外一種修復機制：“核苷酸切除修復”，通過這種機制，細胞可以修復紫外線對DNA的損傷。而那些天生就存在修復機制缺陷的人，日曬容易誘發皮膚癌。另外，細胞也可以利用這種修復機制來消除致突變性物質造成的損傷。

諾貝爾化學獎另一得主Paul Modrich找到的是第三種機制，也就是錯配修復，他證明了細胞在有絲分裂時如何去修復錯誤的DNA，這種錯配修復機制使DNA復制出錯幾率下降了一千倍。如果先天缺失錯配修復機制可導致癌癥的發生，例如遺傳性結腸癌的發生。

抗瘧新藥青蒿素

2015諾貝爾生理/醫學獎得主屠呦呦教授在上個世紀60年代加入了秘密組織523項目，這一項目于1967年創立，并由其創建日期而命名，該項目旨在為北越（越南北部）瘧疾找到一種治療方法，當時北越正在與越南南部和美國進行戰爭，因為這種疾病奪去了很多士兵的生命。到那時為止，一些類型的瘧疾已經對氯喹藥物產生了耐藥性。

之后屠呦呦教授和她的團隊調查了古書中所提到的數百種可能的瘧疾治療方法。當研究小組轉向青蒿時，他們必須弄清，該植物的哪一部分，以及其成長的哪個階段，可能會提供一種活性化合物。

他們嘗試用熱水和乙醇提取，但卻不成功，但是屠呦呦從第四世紀藥師、著名煉丹家葛洪那里得到了啟示，他在《肘后備急方》一書中提到：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”其中記述的“絞汁”方法不同于傳統中藥“水煎”的方法，她由此領悟到“水煎”之法可能會因為高溫破壞青蒿中的有效成分。據此，她“改用低沸點溶劑，果然藥效明顯提高”。經過反復試驗，最終分離獲得的第191號青蒿提取物樣品，顯示出對鼠瘧原蟲100%抑制率的令人驚喜的結果。

給屠呦呦的頒獎詞：

瘧疾的傳統療法是氯喹或奎寧，但其療效正在減低。上世紀60年代，消除瘧疾的努力遭遇挫折，這種疾病的發病率再次升高。中國科學家屠呦呦從傳統中草藥里找到了戰勝瘧疾的新療法。她通過大量實驗鎖定了青蒿這種植物，但效果并不理想。屠呦呦因此再次翻閱大量醫書，最終成功提取出了青蒿中的有效物質，之后命名為青蒿素。屠呦呦是第一個發現青蒿素對瘧疾寄生蟲有出色療效的科學家。青蒿素能在瘧原蟲生長初期迅速將其殺死，在未來的瘧疾防治領域，它的作用不可限量。

抗蛔蟲等寄生蟲新藥阿維菌素

諾貝爾生理/醫學獎得主William C. Campbell于1957年—1990年在默沙東公司研究所進行治療劑研究，在此期間默沙東的研究人員與世界各地的研究機構合作，收集了大量的土壤樣品，從中培養、篩選和尋找新型的抗微生物的活性物質。

結果，在收集到的4萬多個土壤樣品里，只有在一個土壤樣品的培養和篩選過程中，發現了一類全新的抗寄生蟲的化合物。這個唯一的土壤樣品是日本東京的北里研究所提供的（注：發現者即另一諾獎得主Satoshi ōmura），它來自東京郊外的一家高爾夫球俱樂部。

當時Campbell等人將這個土壤樣品的培養液用于一些常見的寄生蟲，他們發現所有的寄生蟲被殺得一干二凈。欣喜之余，他們從盛滿培養液的燒瓶中取出幾滴，放到另一個燒瓶里大量稀釋之后，再用于那些寄生蟲，結果還是把所有的寄生蟲殺得一干二凈。實驗人員將這個已經稀釋過的培養液又稀釋了一次，得到的殺蟲效果仍舊是一樣的。由欣喜轉為驚訝，實驗人員連續將這個培養液的稀釋過程重復了好幾次之后，發現它還有很強的殺蟲效果。于是，他們確信無疑，這個土壤的培養液里一定存在著罕見的高效抗寄生蟲的化學物質。

通過對該培養液里的菌種的分離和純化，默沙東的研究人員找到了這些化學物質，將它們命名為艾維菌素（Avermectin）。

艾維菌素是一些含糖的大環內脂類有機化合物，這個家族的不同成員對不同寄生蟲的活性是不一樣的，它們化學穩定性也有很大的差別，不是很理想。因此之后Campbell等人將艾維菌素家族的一員：艾維菌素-B1（Avermectin-B1）的一個不飽和碳碳雙鍵（C22=C23）通過氫化還原，一步簡單的化學反應就做出了一個集中了艾維菌素家族不同成員的優點的新化合物，不但化學穩定性很好，而且生物利用度也有提高，它就是阿維菌素（Ivermectin）。

而Satoshi ōmura之所以也能獲得此次諾獎，是因為他用高超的技巧開發了大規模培養和塑造細菌的獨特方法，他從土壤樣本中分離出了新鏈霉菌菌株，并成功地在實驗室中進行了培養。從數以千萬的培養物中，他挑選出了最具希望的50種，隨后將深入分析它們在抗有害微生物方面的活性。