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陈新滋:让化学与药物完美结合 带领香港浸会大学“服务社会”

让化学与药物完美结合

[日期:2012-12-10] 来源:江门日报  作者:曹乃付 丁田发 [字体: ]

陈新滋与野依良治教授及沙普利斯教授 (二人同为2001年度诺贝尔奖得主)讨论手性科技前景。 (翻拍)

陈新滋常年致力于推动内地与香港高校之间的学术交流。(翻拍)

陈新滋参加该校师生与诺贝尔奖得主Dudley Herschbach、Torsten Wiesel 教授的分享会。(翻拍)

陈新滋教授长期从事手性催化配体和不对称合成研究领域的工作。(翻拍)

  让化学与药物完美结合

  院士

  小传

陈新滋是我国著名的有机化学家,2001年当选为中国科学院院士。他1950年出生于台山汶村镇汶村,1975年毕业于东京国际基督教大学化学系,1979年获芝加哥大学博士学位。曾任美国孟山都公司高级研究专家、香港化学会主席;现任香港浸会大学校长、中国绕月工程专家委员会委员、中山大学药学院名誉院长,也是浙江大学、南开大学等多所高校的客座教授、美国化学期刊《Accounts of Chemical Research》的编委和顾问编辑、《Advanced Synthesis and Catalysis》编委、欧洲化学期刊《Inorganic Chemistry Communications》亚太地区主编。

 

  陈新滋长期从事手性催化配体和不对称合成研究领域的工作。在均相氢化不对称合成反应的研究中,发现了新不对称催化的反应机理。他首次揭示并证明了“主要手性产物来自微量的催化中间体”这一不对称催化反应中的微观自然现象。他利用电化学与手性催化技术,成功地研究开发出了手性药物奈普森止痛药的不对称合成新工艺,并达到可工业化的标准。这一研究成果,一直被国际上的同行在科学论文中广泛引用。

  在长期的研究中,陈新滋还发明了螺环氧膦配体、胺膦配体、联吡啶氧膦配体等高性能的配体和催化剂,取得40多项中国和美国专利。他主持与内地10多所高等院校、中科院相关研究所及香港高等院校共同组建的一个开放性实验室——香港“手性科技开放实验室”,在促进香港与内地的学术交流工作中做了大量工作,为陆港两地的文化、学术交流作出了重要贡献。

  陈新滋是我国著名的有机化学家,他2001年当选为中国科学院院士。不过,作为记者,我们对他香港浸会大学校长的身份更感兴趣,因为实验室内的研究学者,总给人捉摸不定且难以亲近的感觉。

  拨通陈新滋校长的电话时,他正在开会。得知是来自家乡的记者邀约采访,他未加考虑,便一口答应了下来。此后,我们还有过多次邮件往来,最终商量好了采访的细节。

  对于内地高校来说,陈新滋的名字如雷贯耳。同时,陈新滋对一些人来说又是非常陌生的,尽管普通大众可能已受惠于他所研发的手性药物新工艺,及其主持和领导的香港“手性科技开放实验室”的研究成果。

  7月12日下午,记者一行三人在香港浸会大学校长办公室见到陈新滋,他给人的印象既谦和又儒雅;近两个小时的对话,显现出他对内地制药行业、学术、教育,以及对江门的发展,都有不少独到的见解;他的许多意见,极富建设性。

  1

  手性研究减少

  药物生产中的浪费

  【手性是自然界与生命休戚相关的基本属性之一。近年来,人们对单一手性化合物及手性功能材料的需求,推动了手性科学的蓬勃发展;手性物质的合成与医药、农药、精细化工和材料科学的密切关系,也显示出重要的应用前景。20世纪70年代末,陈新滋在均相氢化不对称合成反应的研究中,发现了新不对称催化的反应机理。他首次揭示并证明了“主要手性产物来自微量的催化中间体”这一不对称催化反应中的微观自然现象,并于80年代利用电化学与手性催化技术,成功地研究开发出了手性药物奈普森止痛药的不对称合成新工艺,且达到可工业化的标准;这些研究成果,一直被国际上的同行在科学论文中广泛引用。】

  

  江门日报:您是著名的有机化学家,您的研究领域,普通百姓直接接触的不多。那么,作为普通市民,他们能从您的研究领域中获得哪些益处?

  陈新滋:我的研究面是比较广的,虽然我现在主要从事的研究领域还是有机化学,但我最初学的是无机化学。不过,我研究的化学命题,几乎每个部分都以能应用到日常生活为目标。希望研究结果(成果)能用到社会上去,让老百姓直接或者间接地受惠。

  其实我觉得,老百姓的衣食住行都是我们要关心的事,对整个国家的经济来说,我们都有责任。所以我现在虽然做的是学术研究,但研究成果可以转化为生产力,变成生产力后,它就跟老百姓的生活息息相关了。

  

  江门日报:制药领域有种命名为“手性”的科学技术。应该说,在香港,以您为代表的这块研究,是走在世界前沿的。

  陈新滋:不敢当,不过话说回来,我倒是全世界最早涉入这一研究领域的几个人之一。

  我现在主要做的是手性催化研究。“手性”就像左手和右手,能够成镜像对称(也称对影异构),但不能重迭。药物中广泛存在这样的对影异构体。对影异构体药物在体内往往呈现不同的药效、毒力等。与对影异构体药物相比,单一组分的手性药物具有用量小、疗效高、毒副作用低等优点。美国FDA(食品药物管理局)于1992年开始,要求在新药研究中,将对影异构体药物当混合物加以审批,并要求对每个不同异构体分开研究,大大增加了研发所需的费用。

  目前已上市的药物,按手性可分为三类:无手性药物、混合手性药物和单一手性药物。传统的药物合成方法,同时产生混合手性药物的两个分子。但在药物使用中,很多时候只有一半是有用的,而另一半是无用或可能有毒,所以往往到后一步才分离去掉那无用的一半,这样无疑就造成了巨大的浪费。因此,研究有关单一手性药物的合成,已成为制药企业追求的目标。我们的研究工作就是在化学合成的过程中,通过有效控制或最大程度地控制,只生产有用的那一半药物。

  2

  鼓励学术研究转化为生产力

  【在长期的手性催化配体和催化剂研究中,陈新滋还发明了螺环氧膦配体、胺膦配体、联吡啶氧膦配体等高性能的配体和催化剂,取得40多项中国和美国专利。在不对称烷基化等方面也有出色表现。他的很多研究成果,都应用到工业研究或生产当中;“学术研究要对社会有用”,是他及其团队的追求。】

  

  江门日报:“致力于服务社会”是浸会大学的办学理念之一,你们也启动了多个研究中心,这些研究中心是不是也更注重科学成果的转化?

  陈新滋:对。其实不只是香港地区,全世界都在努力推动知识转移。假如你发表一篇文章,今天大家觉得有意思,但是10年、20年都只是一篇文章,很多人不会记得;但假如这篇文章的研究成果能应用于工业或社会,影响就大了。真正有影响力的工作,大家都会记得的。

  我们研究院现在要做的有两方面工作:一是把研究成果再推进一步,应用到工业上;另一方面,我们在传播方面也有一些特殊的方法,希望通过几个比较好的“据点”,如长三角与珠三角地区,向全国推广我们已有的知识和科研成果,造福社会。

  

  江门日报:内地很多大学教授也有很多研究成果,但长期缺乏资金或技术的支持,因此很难在短期内将其转化为生产力;而作为个人,他们也没有那么多精力,因此大部分就止于纸面研究了。这方面您有哪些心得和建议?

  陈新滋:如果将一种最终产品按百分比去计算,老师能做的可能只占30%到50%之间,这一部分属于基础性的研究,花费并不大;而后面的一大半,则是最贵的。我们搞工业的就知道,即使后面仅剩5%的工作,其花费可能是95%的钱。

  此外,就老师个人而言,并不是每位老师都觉得把自己的工作运用于社会很重要。我以前在美国读书,有些老师就很特别,他们竟然说,“有用的东西我都不做,我要做最顶尖的”。这个说法我不同意。我们的研究经费都是纳税人拿出来的,我们做的东西应该对社会有用;有一些目前看来没有用,但将来可能会有用,完全不做“有用”的研究是不对的。

  中国有很多资金在寻找出路。假如老师的技术真的那么好,我们会去帮助他们转化为生产力;但其实,真正有用并有重大突破的研究成果并不多。很多老师自认为研究已经做得很好却没有人赏识,其实很多时候他们的研究成果离实际应用还有一段颇大的距离。

  3

  致力于中药的标准化和系统化

  【陈新滋近年来特别注重利用现代科学方法研究中药问题,他从常用中药中发掘抗肿瘤物质,并把化学界的手性技术与我国的中药发展相结合,找到了一些减毒增效的好方法。】

  

  江门日报:世卫组织网站披露,70%以上的癌症死亡病例发生在低收入和中等收入国家。您从天然产物中发掘抗肿瘤药物的研究进展如何?

  陈新滋:我们认为,对相关中药的研究,或许能为肿瘤治疗找到新的、低副作用、高抗肿瘤活性的化合物。如第一只被发现有抗肿瘤效果的天然喹啉化合物——6-甲氧基犬尿喹啉酸,就是从麻黄中分离出来的。之前有研究表明,一些由喹啉衍生的简单化合物,对人类肿瘤细胞株具有很好的细胞毒性作用。我们通过设计新的喹啉类衍生物、手性合成其不对称反应产物,研究它们的生物活性,检验其对人类肿瘤细胞株的抗肿瘤活性,从而发掘未来新的抗肿瘤药物。

  我们从现在正在做的中药研究中,也发现了很多问题。比如,你今天去看中医,医生给你写了一个药方,你去某个药房买生草药,但在江门买的跟在广州买的中药,很可能是不一样的。虽然表面上看一模一样,但如果中药的产地不一样,或者收割时间不同,都有可能造成中药所含有效成分的差别,药效也会因此受到影响。所以,我们现在致力于将中药现代化,争取医生每次开给病人的中药,在病人吃到肚子里时都是一样的。

  

  江门日报:这样的研究,是怎么跟您的专业研究联系起来的?

  陈:因为我是搞化学的,所以我对中药里面的成分就很熟悉。现在中国搞中药的专家很多是我们的好朋友,我们联合起来组成一个很大的团体,我做一部分,他们做其他更大的部分,到时候把结果合起来。

  

  江门日报:这个团体成为一个机构了吗?

  陈新滋:暂时还没有。因为大家都是好朋友,我们就像一个联盟,中药研究领域的联盟;有一些社会上的好朋友还捐了钱给我们做这方面的研究。我们在研究方向上是完全对接和紧密结合的。研究之初我们就定好了你做什么,他做什么,甲乙丙丁每个人做的东西联合起来,就成了一个产品,团体中任何人缺一不可。

  

  江门日报:事实上,在民间,百姓对中药的认可程度似乎越来越不如西药了。

  陈新滋:其实中药、西药各有长处,我们应研究如何利用对方的长处克服自己的短处。西药的好处是多方面的,但在对身体的调理上,尤其是老年病,用中药比较好,因为现今还有很多病是西药没有办法解决的;我们不应固步自封,也不要妄自菲薄,要在适合的情形下,用适合的药。

  

  江门日报:最近在对中药的研究方面,你们这个联盟有没有一些最新的进展?

  陈新滋:有的。我们正在研究开发抗癌药物和抗病毒新药。虽然西药抗菌、抗病毒效果很好,但细菌或病毒是很聪明的,这个药今天把它杀死了,只要有小部分细菌或病毒不死,它就能继续生长;有时,它还会发生突变,突变后,先前用的药对它就没什么用了。

  中药有个好处——中药不是一颗药,就算同一株植物,不同部位尽管有类似的成分,但结构上还是不完全一样。所以,从理论上来说,假如某个病毒或细菌突变,它会对某一种化合物产生抗药性,但却不容易对付中药中含有的其它一大堆化合物,即使抗得了某一部分成份,但其他成份还是会把这个病毒或细菌消灭掉。所以,在克服细菌或病毒的耐药性方面,中药可能比西药更有利一点。我们目前所研究的,正是这种能标准化生产的中药。

  4

  从药物研究转向环保科研

  【近年来,陈新滋逐渐把研究方向从药物扩展至与环保相关的领域,并取得突破。】

  

  江门日报:最近您研究出了一种催化剂,可以大幅度减少化工厂制造氯仿时产生的环境污染。这是不是表明您的研究重点已经转移了?

  陈新滋:其实环境的问题,就是化学的问题。多年来,人们研究化学就是为了让生活更简洁、更美好,但却忽略了环境。今天,化学家的目标是净化环境,更重要的是努力做到不污染环境。如果一个生产工艺会不可避免地产生破坏环境的废物,就一定要有配套的方式化解它。在环境问题上,化学家责无旁贷。

  比如说,我们现在用的空调,其制冷剂原料,就是氯仿——它是目前最常用的制冷剂的生产原料,每年用量以百万吨计。目前全世界绝大部分制造氯仿的技术,都会同时产生百分之五到十的副产物四氯化碳。四氯化碳是破坏臭氧层的主要物质之一,是一定要消除的;从2010年开始,国际上就不允许生产和使用四氯化碳了。但是,我们还要用空调,制造空调就得在里面添加制冷剂,那我们还是需要生产氯仿,生产氯仿就必然要产生四氯化碳。如何做到既能生产氯仿又不产生四氯化碳,这是一个国际难题。该如何处理这些副产品呢?过去的人习惯于以焚烧方法解决废物,但四氯化碳用火是不容易烧起来的,只有一千多摄氏度的高温才能烧得了它,这样一来成本就会高企,而且很浪费。基于此,我们想到一个办法,一个看起来简单但做起来不简单的方法——我们把四氯化碳加上氢气(因为做氯仿的工厂通常都有氢气,很多的氢气通常都是放空没用的),两者一反应就变成了氯仿。也就是说,本来要拿去处理的垃圾副产品,一下子变成有用的东西了。这个技术对工厂很有吸引力。现在,这项科研成果已经工业化,对工业生产和环保都有重要影响。现在做氯仿,不会产生一点四氯化碳。

  策划/谭乐生 钟筱村 黄创快

  统筹/傅 健 谭月韶

  文/图 江门日报记者 曹乃付 丁田发

 

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