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甘肃张掖：职业教育为乡村振兴增添新引擎******

　　甘肃张掖紧盯区域经济社会发展需求建专业、做培训、促产业——

　　职业教育为乡村振兴增添新引擎

　　“嗨哟嗨，嗨哟哈，高里提，低里撒，一夯一夯往瓷里砸……”欢快悠扬的歌声从甘肃省张掖市民乐县职业教育中心学校农村非物质文化遗产传承工作室教学传来，即将参加2023年市级职业技能大赛非遗表演赛项的12名幼儿保育专业学生，在农村非物质文化遗产传承人黄啸生指导下集训。

　　借助音乐教学，黄啸生将民乐民歌和非遗“打夯歌”“顶碗舞”等技艺技能引进校园。近年来，张掖把发展职业教育作为赋能乡村振兴的重要抓手，紧盯全市经济社会发展需求，持续深化普职融通、产教融合、校企合作，促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接，让职业教育为乡村振兴赋能鼓劲。

　　培黎职业学院现代化农业专业授课现场。张掖市教育局供图（资料图片）

　　建强实训专业，培养能工巧匠

　　“配置营养液的水质偏软为佳，重金属元素不能超标……”培黎职业学院教师袁玉涛站在一片生长茂盛的芹菜旁，身边围着10多名神情专注的学生。

　　这是无土栽培技术实训课程的现场。放眼望去，大棚里水培区、土培区、育苗区井然有序，种植了辣椒、西葫芦、草莓等。“这都是学生自己种的。”袁玉涛说。

　　走进张掖市职教中心臻技楼一楼的数控加工实训中心，机声隆隆，一派繁忙，30余台设备正在高速运转，学生们在进行数控加工实操。

　　2020年，张掖投资新建培黎职业学院、张掖市职教中心。目前，张掖市职教中心已建成实训楼3幢、专业实训室86个、实训工位2152个，开设了18个专业。3年来，培黎职业学院开设现代农业、大数据等16个专业，建成五大类38个现代化实训室。

　　张掖是农业大市，现代农业技术人才需求旺盛。据统计，张掖市职业院校85%以上的学生来自农村。针对涉农职业教育学生招不来、下不去、留不住、用不好等问题，张掖加强涉农专业建设，建成设施农业生产技术、现代农艺技术等5个农林牧渔类专业，7所中职学校建成十三大类36个专业，创建省级骨干专业7个，形成了以先进制造、文化旅游、汽车维修、循环农业为主的四大专业集群，建立起了契合乡村产业发展新需求的专业体系。

　　开展精准培训，激活人才引擎

　　初冬时节，在高台县职业中专实训中心，教室里电光四溢、饭菜飘香，焊接、烹调技能培训正在火热进行。

　　培训教师边操作边讲解，为学员们手把手传授技术。“利用冬闲时节掌握一门手艺，以后我们出门打工也更好找工作了。”参训学员们纷纷表示。

　　高台县职业中专利用师资设备优势，积极承担职业技能培训，涉及中式烹调师、中式面点师、保育员、焊工等多个工种。

　　近年来，聚焦全省十大生态产业和全市重点产业、重大项目用工需求，张掖各职业院校面向农村转移就业劳动者、下岗失业人员、退役军人、残疾人等，免费开展就业技能培训和创业培训。

　　同时，各职业院校和培训机构发挥自身优势，结合乡村发展的多种新业态、农牧技术推广应用和农村实用技术等，年均培训2.5万人次，培养了大批乡土人才，推动职业教育与现代农业、生态旅游等产业深度融合。

　　聚焦惠农科研，助力产业提升

　　“从培养皿中快速取出马铃薯脱毒种薯苗，用剪刀精准将株苗头、颈分离，再迅速装入另外一个培养皿中。”这是培黎职业学院乡村振兴创新研究院与甘肃天润薯业共建的马铃薯脱毒种薯创新研究中心，正在开展培训的一个场景。

　　2022年，培黎职业学院成立乡村振兴创新研究院，开展“三农”领域理论研究与智库服务，大力培养乡村振兴人才，紧密服务乡村产业发展和乡村建设需求。

　　学院通过校企合作模式，以马铃薯种薯创新研究中心、马铃薯脱毒种薯繁育基地和专业教师团队为依托，不断强化校企双方人才培养、科技创新，生产微型薯83万粒，有力提升了马铃薯原种生产效益和区域内马铃薯良种覆盖率，直接经济效益达25万元。

　　近年来，张掖探索科教融汇，鼓励高职院校联合地方、行业、骨干企业共建技术技能创新平台、技术转移机构、科技企业孵化器、众创空间，为推动科技成果转化、培养多样化人才奠定了基础。

　　“以现代农业技术、种子生产与经营等现有专业为重点打造智慧农业专业群，源源不断培养懂技术、善经营、会管理的涉农人才，让职业教育成为助推全市乡村全面振兴的新引擎。”张掖市教育局党组书记、局长殷大斌说。（本报记者 郑芃生 通讯员 王思敏）

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。

　　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。

　　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]：

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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.

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）