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我国数字经济发展进入数据驱动新阶段******

　　1月4日，中国信息通信研究院在“第五届数据资产管理大会”发布的《大数据白皮书》(以下简称《白皮书》)显示，我国大数据技术产业整体水平大幅提升 ，已形成数据存储与计算 、数据管理、数据流通、数据应用 、数据安全五大核心领域 。

　　从《白皮书》披露 的数据看，我国大数据发展环境持续向好，创新能力不断增强，生态体系持续优化 ，市场前景广受认可。

　　从创新能力看 ，2021年我国发表大数据领域论文量占全球31% ，大数据相关专利受理总数占全球超50%，均位居第一；从生态体系看 ，2021年我国大数据市场主体总量超18万家，形成了大企业引领、中小企业协同 、创新企业不断涌现 的发展格局；从市场前景看，2021年我国大数据相关企业获投总金额超过800亿元，创历史新高。

　　“2022年 ，我国在政策、人才、资金等方面持续加码 ，为大数据后续发展注入强劲动力。”中国信息通信研究院院长余晓晖特别指出，《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》(以下简称《数据二十条》)的印发 ，是我国探索数据要素价值释放 、做强做优做大数字经济迈出重要一步 。

　　尽管我国数据生产要素制度建设再获关键政策支撑，但未来发展，还要看大数据技术产业 ，即五大核心领域如何应对挑战 。

　　针对《白皮书》罗列 的各项挑战 ，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏以数据流通领域为例指出，数据流通技术提供了“数据可用不可见”“数据可控可计量” 的数据服务新范式，数据流通市场逐渐从“以数据产品为主”向市场驱动 的“以数据需求为主”转变，挑战也越发凸显 ，比如 ，数据权属界定的场景与问题复杂 ，对参与数据流通的主体权利关系 ，理论、制度和产业实践层面均尚未形成共识；数据 的估值定价尚缺乏科学、标准 的评价方法；数据流通的准入、竞争等行为约束没有清晰 的法律界定，配套规则不完善；隐私计算等数据流通关键技术应用不成熟 。

　　谈及被列为首位挑战 的数据权属界定 ，北京大成律师事务所合伙人张建民说 ：“从土地到石油 ，生产要素的产权界定是牵一发而动全身的大事 ，数据确权也 是数据基础制度体系最为核心的问题，是数据要素市场化的逻辑起点和法律前提。《数据二十条》将弥合此前关于数据确权 的各种分歧 ，引导各方将力量集中到更为细致 的制度研究和设计上。”

　　数据流通的重要前提是数据开放，它所带来的安全挑战来自何处首先需要廓清，《白皮书》给予明确：数据安全责任体系构建尚不成熟 ，数据安全 的主体责任边界模糊 ；具体业务场景下的技术落地仍然缺乏实践指引，数据安全管理与技术易脱钩 ；传统网络安全防护思路与措施无法满足当下 的数据安全防护需求 。

　　“对数据开放中的安全性 、合规性、权益分配等方面的考量，在一定程度上阻碍了数据 的互联互通与价值实现 ，市场因而呈现‘数据需要开放，却又难以开放’的困境。”中国电子数据治理工程指挥部技术部主任国丽认为，解决这一矛盾需要扎实的安全技术支撑 ，需建立覆盖产权 、流通 、分配、治理 的一体化 的数据安全与数据要素化工程体系。

　　以《数据二十条》出台为标志 ，我国数字经济发展从技术引领进入到数据驱动的新阶段 ，中国电子信息行业联合会秘书长高素梅强调，目前我国数据管理 的水平仍然处于初步发展阶段 ，数据管理的科学性、规范性 、实用性仍然影响数据要素市场的进一步培育与开拓。（刘艳）

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）