2020年6月16日，美国环境保护署（EPA）公布了2020年“绿色化学挑战奖（Green Chemistry Challenge Awards）”的得主。今年是美国污染防治法通过30周年，所以今年的授奖具有更为特殊的意义。颁奖仪式原定于6月11在美国国家科学、工程和医学院举行，但因新冠疫情的影响而推迟，目前时间和地点都待定。

       该奖项的前身是1995年由时任美国总统比尔·克林顿发起的“美国总统绿色化学挑战奖”，旨在宣传和推广具有广泛适用性的创新化工工艺技术，1996年第1次授奖。2018年，“美国总统绿色化学挑战奖”未获得特朗普政府的资金支持。于是，EPA和美国化学会（ACS）绿色化学研究所（GCI）宣布继续赞助该奖项，并将其更名为“绿色化学挑战奖”。奖项设置仍延续之前的方式，分为“绿色合成路线奖（Greener Synthetic Pathways）”“绿色反应条件奖（Greener Reaction Conditions）”“绿色化学品设计奖（The Design of Greener Chemicals）”“小企业奖（Small Business）”“学术奖（Academic）”5项。该奖设立24年以来，一共收到1,600份提名，120项技术、公司或个人获奖。截止目前，获奖技术共计消除了8.26亿磅有害化学品和溶剂的排放，节约了210亿加仑的水，减少了78亿磅的二氧化碳排放。

“绿色化学挑战奖”奖杯。图片来源于网络

       2020年“绿色合成路线奖”授予了化学品制造商吉诺玛蒂卡（Genomatica）公司，以表彰他们利用糖发酵制备1,3-丁二醇的工艺。该公司将其生产的1,3-丁二醇注册为Brontide™。

       美国默克公司（Merck & Co.）因设计了一种多功能催化剂来促进ProTide药物的立体选择性合成而获得该年度的“绿色反应条件奖”。

       2020年“绿色化学品设计奖”授予了佳斯迈威（Johns Manville）公司，他们开发了一种生物质基无甲醛热固性黏合剂并将其应用于玻璃纤维的固化。这项技术消除了有害化学品的使用，减少了水和能量的使用量，也使产品寿命大大延长。

       Vestaron公司因推出兼备安全性和杀灭害虫毒性的生物制品——Spear^®杀虫剂而获得本年度的“小企业奖”。Spear^®的设计灵感来自蜘蛛毒液中的一个天然产物，它可以有效地控制目标昆虫，但对人类、环境以及包括鱼类和蜜蜂在内的非目标生物无明显的负面作用。

Spear^®杀虫剂。图片来源：Vestaron

       杀虫剂的开发面临诸多方面的挑战：杀虫剂须对抑制害虫并对非目标生物无明显毒性，在保护作物同时对环境友好；昆虫会对某些杀虫剂产生耐药性，所以需要不断设计新作用机理的杀虫剂；传统杀虫剂往往是从不可再生的原料制备的，进一步增加了其对环境的危害。

       Vestaron公司的Spear^®杀虫剂是一类新型的多肽类杀虫剂，其分子来源于蓝山漏斗网蜘蛛（Blue Mountains funnel-web spider）毒液中的一种抗烟碱乙酰胆碱受体多肽。Spear^®杀虫剂经酵母发酵生产，主要碳源是玉米来源的商业化糖，这种多肽杀虫剂能选择性地作用于目标害虫的离子通道，但对哺乳动物和非目标的无脊椎动物的离子通道无活性，对人类、鱼类和蜜蜂等生物安全。Spear^®在环境中可快速地降解为无害的氨基酸，无任何环境毒性。

       与目前合成的杀虫剂相比，Spear^®显示了更好的作物保护效果。目前作用于烟碱乙酰胆碱受体的杀虫剂约占全球杀虫剂市场的30%，然而这些杀虫剂因存在对蜜蜂等生物的潜在毒性而备受争议。Spear^®为农业提供了一个更安全、更有效和更环境友好的杀虫剂，预计2020年的销售额可达600万～900万美元。

       2020年度的“学术奖”授予了密西根大学的Steven Skerlos教授，以表彰他开发的Pure-Cut™技术，用于解决当前金属加工时所面临的挑战。Pure-Cut™技术采用高压CO2来替代传统的油基金属切削液，不仅能显著提升性能及加工工具的使用寿命，而且减少了加工过程对操作人员的健康危害，以及切削液排放后对环境的污染。