21世紀諾貝爾化學獎2001-2021

名人推薦：曾耀寰（科學月刊社理事長、中研院物理所副技師）
累積2001年2021年的諾貝爾經濟科學獎，年份加倍、超值的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。

導讀：牟中原（台大化學系名譽教授）
諾貝爾獎是一個引導年輕人願景的方式。那願景可能是幼稚的，但很重要。讓年輕人將科學當作樂趣，為他們帶來理解的喜悅。諾貝爾發明了一個夢想機器：一種改變慶祝方式的方法，激勵年輕人做到的比他們夢想的更多，引領了一些最優秀年輕科學家。

推薦文：寒波（盲眼的尼安德塔石器匠部落主、泛科學專欄作者）
就算不是研究科學的讀者，閱讀諾貝...

2008｜諾貝爾化學獎　從水母綠光點亮生命彩頁──繽紛奪目的螢光蛋白
諾貝爾獎得主下村脩，從 1960 年開始跟隨約翰森（Frank H. Johnson）研究水母，初衷十分單純—想要瞭解為什麼水母會散發出漂亮的光芒。為了收集大量水母做研究，他常去海邊撈拾水母，有時甚至動員妻小一起幫忙收集。後來他專注研究一種學名為Aequorea victoria的水母；這種水母在北美西海岸隨洋流漂移，身體呈美麗的藍色，受到刺激時，其傘緣的發光器官（photoorgan）則會發出綠色螢光。
在收集到許多A. victoria後，下村脩將水母的傘緣割下置於濾紙上，榨萃取其汁液。經過約莫一年的嘗試與努力，他成功地從這些汁液中分離出水母發光蛋白（aequorin），這種分子在與鈣離子並存時會發出強烈藍光，也就是A. victoria呈藍色的原因。同時，他也分離出另一種讓水母產生綠色螢光的物質—GFP，這便是GFP的第一次破「水」問世。之後數年，下村脩進一步研究出GFP在分子立體結構上有一個特殊的發色團（chromophore），這個特殊的球狀結構由三個胺基酸組成，在吸收藍光或是紫外光後會被激發，而散發出明亮的綠色螢光。
這個發現大大顛覆了以往對發光蛋白的印象：大多數的發光蛋白都需要額外的輔助因子才能發光，如水母發光蛋白就需要鈣離子的存在才能發出藍光。然而GFP只需要照射藍光或紫外光，就可以發出綠色螢光。也就是說，如果想利用GFP的螢光觀測細胞內的變化，只要給細胞正確激發光源，它就會給予想要的資訊，不需額外加入其他分子，也不必擔心會影響細胞的正常生理。當時下村脩並沒有意識到GFP的應用前景，對他來說，瞭解水母為何會發光而滿足他純粹的好奇心，就是一種莫大的幸福。但正因為下村脩長期的熱情與執著，我們才有機會認識深藏在海洋生物體內的寶藏—GFP，使得後進有機會去應用這個神奇的綠色螢光蛋白。下村脩因此被譽為「生物發光研究第一人」。

2015｜諾貝爾化學獎　癌症與遺傳疾病新療法——有核酸修復，才能生生不息
生命一代一代地延續，細胞不斷地被複製，主導所有生命本質的遺傳物質去氧核糖核酸（DNA），在生物體內已流傳了億萬年，這些遺傳物質時時刻刻受到環境因子的攻擊破壞，但它們奇蹟似地依然歷久彌新。獲得2015年諾貝爾化學獎的林達爾、桑賈爾，以及莫德里奇，就是投身研究細胞如何修復核酸結構，以確保正確的遺傳訊息。他們分別研究並拼湊出幾個與人類相關的核酸修復系統。
我們的生命從單一細胞的受精卵開始，到胎兒、嬰兒到長大成人，形成上兆個細胞，期間共有上兆個細胞分裂事件，核酸也經過同樣次數的複製，神奇的是，這些分裂出來的細胞中遺傳物質的組成與最初的受精卵極為相似！這就是生命物質所顯示出的最偉大的一面，因為所有的化學反應都有隨機錯誤的先天缺陷，再加上生物體的DNA隨時隨地都會受到放射性及化學性的傷害。
在經年累月當中，核酸沒有變成一團混亂，而是維持著令人訝異的完整度，主要是因為有好幾套修復系統：成群的蛋白質監測著基因，持續校對基因體，同時修復受損或是錯誤的部分，2015年三位得獎人解開了這種基本生命機制的分子層次，讓我們瞭解細胞如何正確運作，同時告訴我們若干遺傳疾病的分子機轉，以及癌症發生與老化的機制。
許多癌症中，有一或多種修復系統被關閉，使得它們的核酸常常突變而引發對化療的抗藥性。同時這些生病的細胞就更依賴仍有功能的修復系統，才能避免DNA過度損傷而無法苟活。目前科學家企圖利用這個弱點發展新的抗癌藥，抑制殘存的核酸修復來減緩或中止腫瘤的生長，如一種稱為olaparib的藥物。三位化學獎得主所完成的基礎研究，不僅加深我們認識生命如何維護自身，同時也可能發展出救命的新藥，如同莫德里奇接受訪問時所說的：「這就是為什麼由好奇心所驅使的基礎研究是那麼重要，你永遠不知道它會導引到哪一個方向⋯⋯當然，加入一點好運也有幫助。」

2019｜諾貝爾化學獎　改變電器使用生態的鋰離子電池
人類在1970年代時意識到石油資源有限，不可能無止境地開發，所以開始尋求其他如太陽能、風能等再生能源的開發，希望為人類找到除了化石燃料外的替代能源。而通常再生能源都是無法連續的，必須設法將這些能源儲存下來。
當時艾克森石油（Exxon）公司投入了新能源的研究，惠廷翰就是在那時加入艾克森，並致力於開發最終能擺脫化石燃料的能源技術，成功發展出二硫化鈦（titanium disulphide），製成能將離子嵌入的超導體，作為電池的陰極，並使用鋰金屬作為電池陽極，利用鋰的強大動力釋放電子，讓電子在陰陽極間流動，製備出的電池只有銀幣般大小，卻可提供太陽能手錶使用所需的電力。
但是，當他試圖想要提升電池的工作電壓或製作更大型的電池時，電池經常着火。雖然因鋰的活性太大、易爆炸而無法使用，但仍開發出首個具有充放電功能的鋰離子電池，為往後鋰離子電池的發展奠定基礎。
日本化學家吉野彰是日本化學公司旭化成株式会社的研究員，並被視為現代鋰離子電池的發明者。1985年，吉野彰在古迪納夫的基礎上，使用石油焦（petroleum coke）取代金屬鋰作為陽極，創造出更穩定安全、體積更輕巧、在商業化上可行的鋰離子電池。隨著索尼（Sony）在1991年製造出世界上第一款商用鋰離子電池，也樹立一個在成本、性能和可攜性上難以超越的電池結構，從此開啟行動電子設備的革命，手機、照相機、手持攝影機乃至電動汽車等領域，陸續步入可攜式新能源的時代。

2008｜諾貝爾化學獎　從水母綠光點亮生命彩頁──繽紛奪目的螢光蛋白
諾貝爾獎得主下村脩，從 1960 年開始跟隨約翰森（Frank H. Johnson）研究水母，初衷十分單純—想要瞭解為什麼水母會散發出漂亮的光芒。為了收集大量水母做研究，他常去海邊撈拾水母，有時甚至動員妻小一起幫忙收集。後來他專注研究一種學名為Aequorea victoria的水母；這種水母在北美西海岸隨洋流漂移，身體呈美麗的藍色，受到刺激時，其傘緣的發光器官（photoorgan）則會發出綠色螢光。
在收集到許多A. victoria後，下村脩將水母的傘緣割下置於濾紙上，榨萃取其汁液...

序│曾耀寰
導讀 對諾貝爾化學獎近年現象的觀察│牟中原
推薦文 │關於諾貝爾獎的二、三事∣寒波

2001｜諾貝爾化學獎 手性技術的極致展示——不對稱催化反應
2002｜諾貝爾化學獎 1. 透視生物巨分子結構
2. 分析蛋白質的利器
2003｜諾貝爾化學獎 揭開細胞膜通道的奧祕
2004｜諾貝爾化學獎 貼上標籤步向分解的蛋白
2005｜諾貝爾化學獎 分子的舞動奇蹟
2006｜諾貝爾化學獎 基因密碼的抄寫者
2007｜諾貝爾化學獎 探索物體表面的化學作用
2008｜諾貝爾化學獎 水母綠光點亮生命彩頁──繽紛奪目的螢光蛋白
2009｜諾貝爾化學獎 細胞的蛋白質工廠──轉譯生命現象的核糖體
2010｜諾貝爾化學獎 拓展有機金屬觸媒應用──分子建築師
2011｜諾貝爾化學獎 結晶學的黃金傳奇──準晶的發現與研究進展
2012｜諾貝爾化學獎 現代藥物標靶──G蛋白偶合受體之研究解析
2013｜諾貝爾化學獎 1. 化學家的駭客任務─虛擬實境的化學實驗與研究創新之理論實踐
2. 從分子生物到工業化學──用電腦模擬生物分子化學反應
2014｜諾貝爾化學獎 光學影像解析度大突破──顯微鏡變顯「奈」鏡了！
2015｜諾貝爾化學獎 癌症與遺傳疾病新療法──有核酸修復，才能生生不息
2016｜諾貝爾化學獎 1. 分子轉輪與分子馬達
2. 分子機械的研發之路
2017｜諾貝爾化學獎 用低溫捕獲生命原態的原子細節
2018｜諾貝爾化學獎 化學中的演化與革命
2019｜諾貝爾化學獎 改變電器使用生態的鋰離子電池
2020｜諾貝爾化學獎 神奇的基因剪刀手CRISPR/Cas9
2021｜諾貝爾化學獎 建構分子的巧妙工具——不對稱有機催化

序│曾耀寰
導讀 對諾貝爾化學獎近年現象的觀察│牟中原
推薦文 │關於諾貝爾獎的二、三事∣寒波

2001｜諾貝爾化學獎 手性技術的極致展示——不對稱催化反應
2002｜諾貝爾化學獎 1. 透視生物巨分子結構
2. 分析蛋白質的利器
2003｜諾貝爾化學獎 揭開細胞膜通道的奧祕
2004｜諾貝爾化學獎 貼上標籤步向分解的蛋白
2005｜諾貝爾化學獎 分子的舞動奇蹟
2006｜諾貝爾化學獎 基因密碼的抄寫者
2007｜諾貝爾化學獎 探索物體表面的化學作用
2008｜諾貝爾化學獎 水母綠光點亮生命彩頁──繽紛奪目的螢光蛋白
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