江苏中远海运特种装备制造生产车间,工人正在进行LNC罐箱生产。资料图片
1.敢为人先,跑出经济发展“加速度”
春江水暖。2022年岁末,江苏多个城市纷纷包机出国,带领招商团队和企业赴海外维护客户、争取订单。
一则则看似简短的信息,道不尽满载而归的喜悦之情——
12月5日,徐州组织4家外贸企业赴境外参加“中东迪拜五大行业展”,对接客商160余家,达成意向成交额260万美元;12月7日,南通64家企业参加2022日本东京亚洲纺织成衣展冬展,最终达成意向成交金额2亿元;12月9日,苏州赴欧经贸团30个招商小分队达成意向投资59.54亿美元,随行的外贸企业揽回订单约30亿元。
“赴海外招商引资拓市场,我们收获的不仅仅是项目和订单,还有继续扩大‘走出去’的强烈信心。”江苏长江纸业有限公司总经理顾丽感受颇深。欧洲之行她的公司拿到约1500万美元订单,远超预期,其中有1/3的订单来自新客户。
敢为人先,是刻在江苏人骨子里的先天基因。面对需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,江苏各地在产业主赛道上彰显特色,实现优势互补、差异化发展。
地处江苏最北端的连云港,发力建设“一带一路”强支点。万吨级泊位已超70个,85条港口航线覆盖波斯湾、南非等地,串接起20条海铁联运通道及苏鲁豫皖内河港口。
一连串喜人的消息从四面八方传来。常州瞄准新能源汽车赛道,前瞻布局动力电池领域全产业链,涵盖电池材料等31个关键环节,新能源领域产值超5000亿元。扬州2022年百亿级重特大项目签约已达8个,超过此前十年的总和。建市只有短短26年的宿迁,全市经济总量由最初的全国第146位跃升至第75位,成为江苏乃至长三角地区发展速度最快、综合实力提升最明显的地级市之一。
江苏无锡一家企业的电动汽车生产线。资料图片
2.补链强链,打造“搬不走、压不垮、拆不散”的产业集群
2022年10月16日,党的二十大开幕前,党的二十大代表、江苏省昆山市委书记周伟亮相“党代表通道”。当有记者问及:“外界一直有外资撤离中国的言论,作为中国利用外资比较集中的地方,昆山是否遇到了类似现象?”周伟微笑着和记者分享了一个故事:“一家知名的光电企业,在2013年投资昆山13亿美元的基础上,新近又追加18亿美元的投资,持续增资昆山。”周伟还透露,今年8月,昆山已经提前4个月完成外资到账的全年目标任务。
在国际贸易和投资增长普遍乏力的当下,昆山为何有如此亮眼的表现?昆山给出的答案是,“产业链优势就是最大的底气。”
多年来,江苏坚守实体经济,把制造业作为高质量发展的根基,举全省之力打造一批“搬不走、压不垮、拆不散”的产业集群。
作为全国典型的老工业基地和资源枯竭型城市,产业强市是徐州发展的核心词。卡特、徐工等龙头企业发展迅猛,利勃海尔等名企纷纷布局徐州,这里正逐步构建起完备的“主机—零部件—后道服务”全链条协作关系。
专精特新“小巨人”企业专注于市场细分领域,是强链固链补链的重要一环。2022年,围绕16个先进制造业集群确定的重点领域和50条重点产业链的关键环节,江苏率先探索建立了创新型中小企业—专精特新中小企业—“小巨人”企业—制造业单项冠军企业的梯度培育体系。
南京市在全国率先出台支持专精特新中小企业参加政府采购的落地政策,对专精特新中的小微企业给予20%的价格抵扣,推动创新型企业厚积成势。无锡列出引进8000家科技型企业的发展目标,在全国多地建立了30多个科创飞地,投入30多亿元建立科创载体,供人才团队拎包入住。
近期,工业和信息化部公布了45个国家先进制造业集群名单,其中江苏占10席,涵盖软件信息、船舶、新材料、医药等重点产业。这些集群正成为驱动江苏制造由大变强的澎湃力量。
江苏苏州工业园区月亮湾全景。张倩摄/光明图片
3.集聚资源,创新活力奔涌不息
在近期召开的江苏省委十四届三次全会上,江苏省明确支持南京建设国家区域科技创新中心。江苏省委常委、南京市委书记韩立明说,南京要拥抱创新经济,更加突出前沿技术创新,奋力打造全国重要的区域创新高地和人才高地。
2022年,南京紫金山未来网络实验室发布全球首个“广域确定性网络系统”。该系统能为工业、无人驾驶、远程医疗等经济社会新场景提供定制网络服务。
近年来,江苏以攻克一批关键核心技术为突破口,不断提升产业集群创新水平,涌现出一批国际领跑或并跑的先进技术。在问天实验舱里,35款数万只(套)关键核心元器件来自中国电科第55研究所;神舟十五号载人飞船上,应用了江苏多家高校院所提供的配套技术;卡塔尔世界杯足球赛,从足球到电力工程到基建,江苏制造元素无处不在……
党的二十大报告强调,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。直径约10厘米、厚度只有0.35毫米……近日,在国家第三代半导体技术创新中心(苏州),记者见到仅三张A4纸厚度的碳化硅晶片。“这是第三代半导体的关键核心材料之一,看着不起眼,却是个实打实的节能高手。我们正在进行联合攻关,用它为新能源汽车打造国产‘功率芯’。”江苏第三代半导体研究院院长徐科介绍。
创新让企业向纵深扎根,不断优化的营商环境则为企业发展保驾护航。2022年岁末,在江苏智建美住智能建筑科技有限公司智美云工厂生产车间内,建筑模板正在快速组装成型等待发货。“2022年四季度,我们又接连收获了三笔优质订单,价值4000多万元!”企业运营总监李松歌告诉记者。
在企业心无旁骛抓发展的背后,一套惠企“组合拳”紧紧跟随。“当前,我们瞄准企业发展的难点和堵点问题,一方面,充分释放‘退、免、减、缓、降’等各项政策叠加效应,切实减轻企业税费负担;另一方面,积极帮助企业用好密集出台的金融政策,推动金融活水持续涌向企业发展的关键环节。”江阴市常务副市长王琪介绍道。
2022年,江苏先后出台“苏政40条”“助企纾困22条”等政策措施,极大地激发了各类市场主体的积极性和主动性。临近春节,江苏各地用“真金白银”助力企业稳生产稳就业。盐城市大丰区出台激励措施,对符合条件的规上制造业企业,按企业当月参加社保职工每人500元到1000元的标准进行奖补,单个企业奖补金额封顶50万元,助力经济“开门红”。
创新活力在江苏大地奔涌不息。数据显示,我国15.1%的领跑技术分布在江苏,1/5的高技术产品出口来自“江苏制造”。在全面推进中国式现代化的征途中,江苏儿女向着“强富美高”新江苏建设大踏步前进。
《光明日报》( 2023年01月11日 05版)
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)