雙劍合璧 閃耀科學(xué)光芒——記中科院上海有機(jī)所創(chuàng)新群體
藥物對(duì)人類的作用不言而喻。然而對(duì)于我國(guó)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藥物卻并不多見。
“我們這個(gè)創(chuàng)新群體整合了化學(xué)學(xué)科和生物學(xué)科的資源，成立的初衷是為我國(guó)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)提供一些創(chuàng)新性的研究成果。比如篩選藥物新靶點(diǎn)，以及先進(jìn)的臨床藥物生產(chǎn)工藝等?！敝锌圃荷虾Ｓ袡C(jī)所副所長(zhǎng)、“化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)向的有機(jī)合成”創(chuàng)新研究群體負(fù)責(zé)人馬大為如此開宗明義。
在前沿學(xué)科耕耘
疾病的發(fā)生是致病因子對(duì)生命過程的干擾和破壞。而化學(xué)生物學(xué)的一個(gè)重要方向，則是通過化學(xué)理論和方法研究如何干擾疾病的發(fā)生和發(fā)展。正因如此，化學(xué)生物學(xué)受到各國(guó)政府、科研機(jī)構(gòu)和大制藥公司的高度重視。
與此同時(shí)，中科院院士張禮和也曾指出，化學(xué)生物學(xué)是連接化學(xué)與生命領(lǐng)域的橋梁，在藥物研究中具有重要地位。然而，現(xiàn)行的一些合成方法，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到理想的境地。
“新藥的合成并不容易，從國(guó)際上研究新藥的成功概率而論，平均每研究1萬個(gè)以上化合物中，才有誕生一個(gè)新藥的可能?！瘪R大為同樣有此感慨。
在這樣的大背景下，以馬大為為學(xué)術(shù)帶頭人的中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所科研團(tuán)隊(duì)敏銳地抓住這一學(xué)科的巨大契機(jī)，申請(qǐng)組建“化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)向的有機(jī)合成”創(chuàng)新群體，并于2003年被國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)批準(zhǔn)成立。
“化學(xué)家和生物學(xué)家要通力合作，不斷從理念、原理以及方法上積極探索、變革和創(chuàng)新，才能順應(yīng)這一學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)和要求?！眲?chuàng)新群體成員之一、生命有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任俞飚告訴記者。
據(jù)了解，該創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)主要利用在化合物創(chuàng)制方面的特長(zhǎng)，結(jié)合生物學(xué)手段，著重闡明活性小分子對(duì)于生命過程的調(diào)控機(jī)理。
“小分子具有調(diào)節(jié)目標(biāo)蛋白質(zhì)的功能。我們研究這些小分子，并以其為工具，通過干擾或者調(diào)節(jié)的手段，最終實(shí)現(xiàn)解決某些生命科學(xué)方面的問題?！瘪R大為說。
此外，該創(chuàng)新群體還著重開展了具有重要生理活性的復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成及作用機(jī)制、有機(jī)合成新反應(yīng)和新方法等研究。
而對(duì)一個(gè)新興學(xué)科的探索，就需要這個(gè)團(tuán)隊(duì)有非凡的實(shí)力。據(jù)了解，該群體成員有7位成員分別成為化學(xué)學(xué)科和生物學(xué)科的國(guó)家杰出青年基金獲得者，并且多人獲聘成為國(guó)內(nèi)外重要期刊的編委和顧問。
“我們這個(gè)創(chuàng)新群體已經(jīng)連續(xù)獲得兩次資助延續(xù)，這種信任也是一種壓力。我們必須在這個(gè)前沿科學(xué)中不斷前進(jìn)，才能多出成果?！瘪R大為仍是不敢懈怠。
科學(xué)研究碩果累累
雖然馬大為頗為謙遜，然而翻開他們已交的答卷，成果之豐仍不禁讓人驚訝。
上海有機(jī)所創(chuàng)新群體與清華大學(xué)合作研究的冠狀病毒蛋白水解酶廣譜抑制劑引起學(xué)術(shù)界極大轟動(dòng)，《自然》雜志認(rèn)為該研究“為發(fā)展治療由于冠狀病毒導(dǎo)致的疾病開辟了新的方向”。而曾讓人類談虎色變的SARS致病體恰恰就屬于冠狀病毒。
無獨(dú)有偶。該群體合成的具有抗腫瘤活性萜類天然產(chǎn)物Englierin A 的工作被《自然·化學(xué)》專文報(bào)道并得到良好評(píng)價(jià)。同時(shí)，有關(guān)細(xì)胞自吞噬激活劑的研究工作也被《細(xì)胞》雜志高度重視。
“發(fā)表文章的數(shù)量并不是我們最關(guān)心的，如何將基礎(chǔ)研究成果盡快轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)治病救人才是我們的最終目的。”馬大為如是說。
事實(shí)證明，上海有機(jī)所創(chuàng)新群體取得的一些原始創(chuàng)新的成果也在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生了重要影響。他們針對(duì)活性天然糖綴合物合成發(fā)展的兩個(gè)金催化的糖苷化方法，被葛蘭素史克、DSM等公司分別用于四個(gè)臨床實(shí)驗(yàn)藥物的規(guī)?；a(chǎn)以及一個(gè)藥物中間體的噸級(jí)生產(chǎn)。
同時(shí)，該創(chuàng)新群體經(jīng)過7步法合成抗流感藥物達(dá)菲的有效制備方法，不但是迄今為止從簡(jiǎn)單原料出發(fā)合成達(dá)菲的最簡(jiǎn)短路線，而且還具有所用試劑廉價(jià)、反應(yīng)操作簡(jiǎn)單、收率高的優(yōu)勢(shì)。目前，該項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)也已成功轉(zhuǎn)讓給國(guó)內(nèi)制藥公司，以促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
另外，他們所開發(fā)的創(chuàng)新藥物業(yè)已進(jìn)入臨床研究階段。如與上海生命科學(xué)研究院合作開發(fā)的趨化因子受體拮抗劑被用作治療艾滋病的新藥，現(xiàn)已完成了I期臨床研究。
除了新藥的研發(fā)，他們對(duì)傳統(tǒng)藥物的生產(chǎn)工藝也不斷進(jìn)行改進(jìn)。創(chuàng)新群體成員之一、生命有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任劉文領(lǐng)導(dǎo)的紅霉素發(fā)酵的高效新菌株，已經(jīng)在工業(yè)制造中得到成功應(yīng)用。
“我們不能滿足。只有不斷開拓新思路、加強(qiáng)合作，才能不斷涌現(xiàn)優(yōu)秀的成果。”馬大為強(qiáng)調(diào)。
學(xué)科交叉合作贏契機(jī)
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助創(chuàng)新研究群體的初衷之一就是促進(jìn)學(xué)科交叉、合作。
“而化學(xué)生物學(xué)正是需要來自化學(xué)和生命科學(xué)兩方面的研究人員的密切合作，雙劍合璧，從各種不同的角度、發(fā)揮各自的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，關(guān)注和研究傳統(tǒng)方法不易開展的課題?！眲?chuàng)新群體成員之一、上海有機(jī)所研究員唐功利說。
事實(shí)勝于雄辯。由于“化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)向的有機(jī)合成”創(chuàng)新研究群體成員各自的專業(yè)領(lǐng)域和背景具有多樣性，開展了大量成功的合作研究，使其在科研工作中實(shí)現(xiàn)了1+1>2，提升了科研工作的檔次。
據(jù)了解，群體成員之間利用各自在有機(jī)合成、生物合成、計(jì)算生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究方面的特長(zhǎng)，在小分子調(diào)節(jié)劑方面的研究形成了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)——有機(jī)合成——生物學(xué)測(cè)試——結(jié)構(gòu)生物學(xué)解釋的研究體系。
“正是基于創(chuàng)新群體不同學(xué)科成員之間形成的互補(bǔ)合作優(yōu)勢(shì)，使得我們圍繞‘化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)向的有機(jī)合成’這一主題的工作取得了重要進(jìn)展。而這些進(jìn)展的取得，反過來又為進(jìn)一步促進(jìn)彼此之間的合作帶來了動(dòng)力。”馬大為對(duì)此頗有感觸。
這種良性循環(huán)恰恰是借助國(guó)家自然基金委“創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目”的資助方式得以實(shí)現(xiàn)的。
不僅如此，這種交叉合作也對(duì)研究團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)建設(shè)起了積極作用。據(jù)了解，在項(xiàng)目資助期間，該群體共培養(yǎng)60余名化學(xué)生物學(xué)方向的研究生。同時(shí)，馬大為作為項(xiàng)目主持人獲得了國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；劉文、俞飚分獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、上海市自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“總之，這個(gè)課題包含了天然產(chǎn)物合成、結(jié)構(gòu)活性關(guān)系、小分子調(diào)節(jié)劑等若干細(xì)分方向，研究周期長(zhǎng)、涉及人員經(jīng)費(fèi)多。創(chuàng)新群體這種連續(xù)滾動(dòng)的資助方式，可以使我們?cè)谶@些領(lǐng)域集中力量開展深入的研究，產(chǎn)生一些集成的創(chuàng)新成果，這是其他資助方式比較難以達(dá)到的?！瘪R大為強(qiáng)調(diào)。
“化學(xué)家和生物學(xué)家要通力合作，不斷從理念、原理以及方法上積極探索、變革和創(chuàng)新，才能順應(yīng)這一學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)和要求。”
“正是基于創(chuàng)新群體不同學(xué)科成員之間形成的互補(bǔ)合作優(yōu)勢(shì)，使得我們圍繞‘化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)向的有機(jī)合成’這一主題的工作取得了重要進(jìn)展。而這些進(jìn)展的取得，反過來又為進(jìn)一步促進(jìn)彼此之間的合作帶來了動(dòng)力。”
《科學(xué)時(shí)報(bào)》該文鏈接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2011/7/246700.html?id=246700
附件下載：
