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Carolyn R. Bertozzi (10 de octubre de 1966) es una química estadounidense galardonada con el Premio Nobel de Química en 2022, conocida por su amplia labor en el campo de la química y la biología, por el desarrollo de la disciplina científica que denominó "química bioortogonal", que es aquella que describe la relación entre las reacciones químicas y los organismos vivos. Entre sus trabajos más recientes figura la síntesis de herramientas químicas para estudiar los azúcares de la superficie celular, llamados glicanos, y cómo afectan a enfermedades como el cáncer, la inflamación y las infecciones víricas como la COVID-19. En la Universidad de Stanford, es titular de la cátedra Anne T. y Robert M. Bass de la Facultad de Humanidades y Ciencias. 

Recibió el premio MacArthur al "genio" a los 33 años y en 2010 fue la primera mujer en recibir el prestigioso premio Lemelson-MIT al profesorado. Es miembro de la Academia Nacional de Ciencias (2005), del Instituto de Medicina (2011) y de la Academia Nacional de Inventores (2013). Como lesbiana abierta en el mundo académico y científico, Bertozzi ha sido un modelo a seguir para estudiantes y colegas.

Bertozzi fue galardonada con el Premio Nobel de Química 2022, conjuntamente con Morten P. Meldal y Karl Barry Sharpless, «por el desarrollo de la química del clic y la química bioortogonal».