夏普莱斯与同行进行学术交流。林芳摄
本报记者 许琦敏
昨天,2001年诺贝尔化学奖得主巴里·夏普莱斯与中科院上海有机化学研究所签约,今后5年,他每年至少有一个月在上海工作。他的到来,让上海的化学家们都非常激动,因为“他的学问已经进入了哲学的境界”,有机所党委副书记胡金波说,夏普莱斯能来工作,将会给年轻人带来深刻的影响———什么才是真正的原创思维,怎样大胆地否定自己过去的成就,在别人忽视、认为不可能的地方,寻找改变世界的发现。
签约之后,夏普莱斯接受了本报记者的专访,讲述了他对“点击化学”背后的哲学理解。
“结合”带来丰富可能性
75岁的夏普莱斯有着孩子般的率真,他吃饭会用手抓,每天想睡就睡,醒着就不停工作,一点不在意三餐时间。在任何时候,他痴迷的都是化学,不管聊什么话题,三句之后必然回归到化学,尤其谈到他提出的“点击化学”,更是手舞足蹈,滔滔不绝。
“connection(连接)”是他最喜欢提到的一个词。在夏普莱斯看来,这就是世界的关键词,分子与分子之间有结合,人与人之间也有结合,结合的丰富可能性,带来了这个五彩缤纷的世界。而化学,则是让物质之间产生更多结合的科学。“连接”和“功能”,就是化学的两个关键词。
“过去一百多年,有机化学家都被碳-碳键牵着鼻子走,可当我们把目光转向碳-杂原子,会突然发现很多反应并不需要耗费那么多能量。”夏普莱斯说,像蛋白质、DNA这些生命分子,只有很简单的几种分子,以不同的序列,在温和的反应条件下被连接起来,这其中的奥妙在哪里?
转变思路之后,就在2001年获得诺奖之前,他已经抛开了后来为他带来诺奖荣耀的催化不对称氧化反应,坚定地开始探索“点击化学”:它似乎可以把世间任何两个分子连接在一起,而且条件温和,针对性强,“就像拳王阿里,好似蝴蝶一样飘在半空中,一旦出拳,就如蜜蜂盯人一样又准又狠”。
没人想到过可以做,也不知道为何不能做,夏普莱斯去尝试了,在化学界引发了可能是划时代的变革。他当年获得诺奖的不对称催化论文,到现在的引用量也不过两三千次,而“点击化学”的两篇关键论文引用量如今已超过16000次———因此有化学家预测,他再次获得诺奖,只是时间问题。
曾每天读一小时《道德经》
夏普莱斯非常欣赏老子 《道德经》里的一句话,“故有之以为利,无之以为用”。他觉得,这句话道出了“点击化学”中的哲学真谛:碳-杂原子的结合,看起来似乎没什么用处,因为平时它们不会反应,可就因为这种“不反应”,当它们带上特殊的官能团后,就会具有很高的选择性———在他正在研究的第二代“点击化学”反应中,带上硫氟基团的小分子,可以精准识别出能与之结合的蛋白质,并形成相当稳固的共价键。
“这对新药研发来说,简直是天大的福音。”曾作为夏普莱斯的博士后,完成了第二代“点击化学”反应的有机所董佳家研究员解释,因为现在寻找新药候选分子好比大海捞针,只好让一个蛋白质当靶标,拿千千万万个小分子一个个试过来,而新的“点击化学”反应,就相当于让小分子变成鱼饵,直接把“合拍”的蛋白质给“钓”出来———这意味着新药研发可以大大提速。
所以,在夏普莱斯的打算中,实验室建立后,他将发展新的基于气体的“点击化学”反应,并寻找合作伙伴,把新反应用到高分子材料合成、小分子生物探针以及新药设计上,在免疫学、肿瘤治疗等方面开拓应用前景。
第二代“点击化学”很可能在化学界掀起一波新的浪潮,而中国有可能是最好的实施地方。
“我曾经每天读一小时《道德经》,玩味其中的哲理。”他说自己非常喜欢中国文化,尤其是可以团结很多人的家族观念,“这种力量很强大,可以做成很多事情。”可他不喜欢中国文化中论资排辈的部分,他看到年轻人的想法经常被教授阻止,对此颇为不解,“连自己的观点都应该去质疑,更何况是别人的”。