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.
从估值600亿到市值236亿 卫龙经历了什么******
学校门口五毛一包的辣条,曾是不少学生的心头爱,也是家长们的眼中钉。毕竟在很长一段时间,辣条都是“垃圾食品”的代名词。
成立于2001年的卫龙(09985.HK),很好地把握住了这一痛点背后的机会——通过塑造干净卫生、高端的品牌形象,逐步抢占国内辣条市场。
随着辣条生意越做越大,卫龙也受到了资本的追捧。红星资本局注意到,2021年5月,刚完成了Pre-IPO轮融资的卫龙估值一度高达约600亿元,在一级市场可谓风光无限。
但“高峰”后的“下坡”也很快到来。2022年12月15日,卫龙登陆港交所,上市当天股价便破发,企业估值也大幅度缩水。截至1月31日收盘,卫龙报收11.62港元/股,最新市值273.20亿港元(约合人民币235.53亿元)。
估值破灭背后,围绕“辣条第一股”的争议也随之而来,比如主营业务增速放缓、单一产品抗风险能力弱、行业门槛低等等。
资本重估
卫龙上市之路坎坷
卫龙先后三次递交上市申请,但上市首日即遭破发。期间,卫龙还向机构投资人进行了巨额股份补偿。
回看卫龙的上市之路,可谓十分坎坷。
2021年5月初,卫龙完成Pre-IPO轮融资,并首次引入外部资本;CPE、高瓴、腾讯、Yunfeng Capital、红杉资本等均在其中。
2021年5月12日,卫龙首次向港交所递交招股书。不过,卫龙等了6个月直到招股书即将失效,也没有等到港交所聆讯。
就在上市材料失效的前一天,卫龙二次递交申请,并于2021年11月14日通过上市聆讯。但由于市场环境不佳,卫龙又选择延后上市。
2022年4月,高瓴、红杉、腾讯、CPE源峰等机构投资人,要求卫龙进行巨额的股份补偿。卫龙以0.00001美元每股的价格向投资者出售了1.576亿股普通股,近乎无偿地将股份转给了前期投资者。此举还大幅拉低了公司利润,导致卫龙2022年上半年亏损2个多亿。
此次补偿后,卫龙的估值降为50.84亿美元,粗略计算为350亿人民币,相比于此前约600亿元的估值已经接近腰斩。而这还仅是卫龙资本“梦碎”的开始。
2022年6月27日,卫龙第三次向港交所递表,并于次日再次通过港交所聆讯。
2022年12月5日,卫龙公告称发售价为每股10.4港元至11.4港元之间。随后在2022年12月14日,卫龙公布发售价厘定为每股10.56港元。也就是说,卫龙几乎是以下限价发行,这意味着机构并未对卫龙给出太高的溢价。
2022年12月15日,卫龙正式登陆港交所,但首日即遭破发,开盘跌超3%,收跌5.11%,首日市值为236亿港元。
而后股价再连跌两日,12月19日收盘,卫龙跌至每股8.85港元,总市值为208.08亿港元(约合人民币186亿元)。
卫龙估值破灭背后,一方面是前期资本确实“过热”,经过曲折的上市之路以及新消费市场热度降温后,市场开始趋于理性;另一方面,从卫龙第三次递交招股书所更新的财务数据来看,其业绩也不足以让市场满意。
最新招股书显示,2019-2021年,卫龙的营收同比增速分别为23%、21.71%、16.5%;而在2022年上半年,卫龙营收直接同比下滑了1.8%;与此同时,净利润增速从2020年的24.41%也缩水到2021年0.97%。这都显现出卫龙的赚钱能力有所减弱。
高端悖论
“连卫龙也吃不起了”
辣条是一个门槛很低的行业,这让卫龙的高端化、提价空间受到一定限制。
一直以来,卫龙都在积极营造自己的“高端”形象。
某种程度上,这确实是卫龙在市场上脱颖而出的重要推动力,但“用力过猛”也可能反噬企业在用户心中的塑造品牌形象。
公开资料显示,卫龙分别于2022年4月与2022年5月对企业产品进行提价,其中2022年4月定量产品终端售价提价1元,2022年5月散装产品终端售价提高30%,提价后渠道利润率总体上升。截至2022年7月,流通和KA渠道(重点客户渠道)已完成价格传导。
据光大证券研究院数据,以一包106g精装版大辣条为例,提价前售价为4元/包,提价后价格为5元/包;各渠道环节中,出厂价与终端零售价均明显上涨。
与此同时,关于卫龙涨价等话题也登上微博热搜,引发网友广泛讨论。不少网友表示:“连卫龙也吃不起了。”
消费者层面的“不满”情绪,在卫龙2022年上半年的财报中也有所体现。
首先从销量来看,招股书显示,2022年上半年,辣条所在的调味面制品业务的销量,比上年同期少卖13081.2吨,销量下滑幅度达到13.82%。
这也是过去五年中,卫龙以大面筋、小面筋为代表的调味面制品业务首次出现销量下滑;与此同时,蔬菜制品和豆制品及其他产品销量也分别下降了3.94%、19.71%。
其次从收入来看,招股书显示,2022年上半年,卫龙营收同比下降1.8%;其中,调味面制品实现营收13.4亿元,同比下降4.3%。
这在一定程度上反映出,消费者在辣条的选择上,并不是非卫龙不可。
据斯特沙利文数据,按2021年零售额计,卫龙作为中国最大的辣味休闲食品企业,其市场份额也就占了6.2%。也就是说即便是行业第一的卫龙,市场话语权也并非那么高。
同时,辣条是一个门槛很低的行业,低门槛让行业愈加内卷,这让辣条行业的高端化、提价空间受到一定限制。
相比之下,在“高端”之路上,如三只松鼠、良品铺子等零食企业,“高端”依靠的是原本的品牌形象和丰富的产品矩阵。这些企业切入高端辣条市场的优势也优于卫龙。
而卫龙绑定在辣条单一产品以及直接提价的方式,这种“高端”最终可能会让消费者越走越远。
渠道之困
经销商或成双刃剑
卫龙称:“我们依赖第三方经销商将我们的产品投入市场,而我们未必能够控制我们的经销商及彼等的次级经销商及零售商。”
营收增速下滑,卫龙迫切需要找到新的业绩增长点,这也是重拾市场信心的关键。
目前来看,拓展收入的路径有两个,一是产品多元化,二是渠道线上化。这是卫龙的新机会,同样面临的挑战也不小。
首先是产品多元化。其实从2014年起,卫龙就开始了休闲化转型之路,先后推出魔芋、干脆面、自热火锅“背锅侠”、酸辣粉、“自来熟”辣条火锅等产品,2020年还推出溏心卤蛋系列等等。
经过长期的发展,以魔芋爽为代表的蔬菜制品占营收的比重已经显著提升。
招股书显示,2022年上半年蔬菜制品营收占总收入已经达到36.2%。但与此同时,不管是魔芋爽还是其他产品,这些休闲零食早已是一片竞争红海市场。
从卫龙的研发投入来看,招股书数据显示,2019-2022年上半年,卫龙的研发投入分别为57.3万元、337.6万元、549.7万元和693.4万元,占总收入比例仅为0.3%左右。这样的投入,或许很难证明卫龙在研发上的“诚意”。
其次是渠道线上化。卫龙在线下渠道建设上表现十分亮眼,招股书显示,截至2022年6月30日,卫龙与超过1830家线下经销商合作,销售网络覆盖了中国73.5万个零售终端。
与线下的强势相比,卫龙的线上渠道布局显得有些滞后。招股书显示,2019-2021年,卫龙营收中分别有92.6%、90.7%和88.5%来自线下经销商,线上渠道占比仅有10%左右,低于良品铺子的53.1%和辣条同行麻辣王子的20%。
卫龙招股书透露,企业消费者有95%是35岁及以下人群,55%的消费者年龄在25岁及以下,而这部分群体正是热爱网购的消费主力群体。这样看来,卫龙若是重点发力线上,依然还有较大的发展空间。但现实是由于长期依赖线下渠道,也会给线上转型带来较多阻碍,比如推动线上的营销折扣,就会影响经销商的利益。
卫龙在招股书中也坦言:“我们依赖第三方经销商将我们的产品投入市场,而我们未必能够控制我们的经销商及彼等的次级经销商及零售商。”“经销商选择或者增加销售竞争对手产品、未能与现有经销商续订经销协议及维持关系、经销商减少、延误或者取消订单等情况均会造成卫龙收入波动和减少。”
曾经靠着线下经销商打开市场局面,如今却成为了卫龙发展的双刃剑。如何拓展渠道,颇为考验卫龙管理层。
小结
当下,卫龙确实面临着主营业务增速放缓、单一产品抗风险能力弱、行业门槛低等诸多问题。
如何打开新局面?如今成功上市的卫龙,需要尽快给出一份新“答卷”。
成都商报-红星新闻记者 刘谧
(文图:赵筱尘 巫邓炎)