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弗朗西丝·阿诺德

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弗朗西絲·阿诺德2018年诺贝尔化学奖得主
Frances Arnold
Frances Arnold 2012.png
出生 (1956-07-25) 1956年7月25日62歲)
 美國賓夕法尼亞州匹茲堡
居住地  美國加利福尼亞州拉肯亞達─弗林楚奇
国籍  美國
母校 普林斯顿大学
加利福尼亞大學柏克萊分校
加利福尼亞理工學院
奖项 查尔斯·斯塔克·德雷珀奖(2011)
千禧技术奖(2016)
诺贝尔化学奖(2018)
科学生涯
研究領域 化学工程
机构 加利福尼亞理工學院
博士導師 哈維·沃倫·布蘭奇(Harvey Warren Blanch)
著名學生 克里斯托福·沃伊特英语Christopher Voigt
赵惠民英语Huimin Zhao

弗朗西絲·汉密尔顿·阿诺德英语:Frances Hamilton Arnold,1956年7月25日),美国化學工程師,專精領域為化學工程、生物工程學生物化學。阿諾德於2018年獲得诺贝尔化学奖[1],是該獎第五位女性得主。

阿諾德獲得此項榮譽的理由是,她是將定向演化應用於酵素製作的研究先驅。由於酶是化學反應的重要催化劑,她的研究促成了該技術廣泛運用於生產生物燃料、製藥等化工、生物工程領域。[2][3]

生平[编辑]

早年[编辑]

阿诺德出生於美國賓州Edgewood,母親為Josephine Inman(娘家姓Routheau),父親William Howard Arnold是核物理學家。[4]阿诺德在匹兹堡的市郊長大,1974年從高中Taylor Allderdice High School畢業[5];期間曾搭陌生人的順風車到華盛頓特區抗議越南戰爭,並透過當酒吧女侍應及計程車司機維生[6]

1979年,從普林斯顿大学畢業,主修机械工程學航空太空工程學;1985年,從加利福尼亞大學柏克萊分校博士畢業,主修化学工程,期間在導師Harvey Blanch的實驗室內學習,研究亲和色谱法的技巧。[7]其後,在加利福尼亞大學柏克萊分校及加利福尼亞理工學院做研究。[8]

研究[编辑]

阿諾德率先使用定向演化來創造(生化分子 - 通常是催化或加速化學反應的蛋白質),具有改進的和/或新的功能[9]定向演化策略涉及迭代輪次的隨機突變蛋白質基因和篩選具有改進功能的蛋白質,並且已經用於創建有用的生物系統,包括代謝途徑遺傳調節迴路英语Genetic regulatory circuit和生物體。 在自然界中,通過自然選擇演化可以導致蛋白質(包括酶)非常適合進行生物學任務,但自然選擇只能作用於現有的序列變異(突變),並且通常在很長一段時間內發生[10] 。 阿諾德通過在蛋白質的基礎序列中引入突變來加速這一過程; 然後,她測試這些突變的影響。如果突變改善了蛋白質的功能,她可以繼續迭代過程以進一步優化它。 該策略具有廣泛的意義,因為它可用於設計用於各種應用的蛋白質[11]。 例如,她使用定向進化來設計可用於生產可再生燃料英语Renewable fuels的酶和對環境危害較小的藥物化合物。[9]

私人生活[编辑]

阿诺德曾和Jay Bailey英语James E. Bailey結婚,兩人育有一子James,但最後離婚,Bailey更于2001年因癌症过世。後阿诺德和Andrew E. Lange英语Andrew E. Lange於1994年結婚,兩人育有二子William及Joseph,但最後離異;分開後,Lange在2010年自杀身亡,而儿子William則于2016年意外死亡。[12][13]

阿诺德曾於2005年被診斷患上乳癌,但接受一年半的治療後已痊癒。[14]

榮譽和獎勵[编辑]

阿諾德的成果得到了許多獎項的認可,包括2018年諾貝爾化學獎,2011年美国国家工程院(NAE)德雷珀獎(第一位獲得該獎項的女性)和2011年國家技術與創新獎英语National Medal of Technology and Innovation。 她於2011年當選美國藝術與科學學院,並於2014年入選國家發明家名人堂。 她是第一位被選入美國三所國家科學院院士的女性 - 美国国家工程院(2000年),國家醫學院英语National Academy of Medicine(以前稱為醫學研究所)(2004年)和美国国家科学院(2008年)。

参考资料[编辑]

  1. ^ The Nobel Prize in Chemistry 2018
  2. ^ 諾貝爾化學獎出現第5位女性得主!英美3學者共享殊榮. 自由時報/即時新聞. 2018-10-03. 
  3. ^ https://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2018.html 2018年諾貝爾化學獎中文介紹
  4. ^ 美英三學者奪諾貝爾化學獎表揚研究導向演化方式製造酵素、抗體噬菌體展示技術. 立場新聞 Standnews. 2018-10-03. 
  5. ^ Guarino, Ben. 'Her work is incredible': Pittsburgh native Frances Arnold shares Nobel Prize in chemistry. Pittsburgh Post-Gazette. October 3, 2018. 
  6. ^ Kharif, Olga. Frances Arnold's Directed Evolution. Bloomberg Businessweek. March 15, 2012 [September 1, 2012]. 
  7. ^ Frances H. Arnold. NAE Website. [2018-10-03]. 
  8. ^ Interview with Frances H. Arnold — Design by Evolution :: ChemViews Magazine :: ChemistryViews. www.chemistryviews.org. [October 3, 2018] (英语). 
  9. ^ 9.0 9.1 The Nobel Prize in Chemistry 2018 (PDF). The Royal Swedish Academy of Sciences. [October 3, 2018]. 
  10. ^ Cirino, Patrick C.; Arnold, Frances H., Directed Molecular Evolution of Proteins, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: 215–243, 2002, ISBN 978-3527304233, doi:10.1002/3527600647.ch10 
  11. ^ Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry 2018 (PDF). Royal Swedish Academy of Sciences. October 3, 2018. 
  12. ^ Andrew E. Lange ’80. Princeton Alumni Weekly. [October 3, 2018]. 
  13. ^ Andrew Lange, Scholar of the Cosmos, Dies at 52. NYT. [October 3, 2018]. 
  14. ^ Hamilton, Walter. Frances Arnold: Career path of a Caltech scientist. Los Angeles Times. July 3, 2011 [September 1, 2012]. 
  15. ^ 50 engineering leaders become Fellows of the Royal Academy of Engineering. [September 21, 2018]. 
  16. ^ Pioneer of "Directed Evolution" Wins Lifetime Achievement Award | Caltech. The California Institute of Technology. [August 31, 2017] (英语). 
  17. ^ Frances Arnold (Doctor of Science). Dartmouth College. June 11, 2017 [June 11, 2017]. 
  18. ^ Frances H. Arnold: The Division of Biology and Biological Engineering. www.bbe.caltech.edu. [2018-10-04] (英语). 
  19. ^ Evolutionary engineer Francis Arnold wins €1m tech prize. May 25, 2016 [May 25, 2016]. 
  20. ^ PRESS RELEASE: President Obama Honors Nation’s Top Scientists and Innovators. whitehouse.gov. December 21, 2012 [May 25, 2016]. 
  21. ^ Recipients of the Charles Stark Draper Prize for Engineering. nae.edu. National Academy of Engineering. [3 October 2018]. 

外部链接[编辑]