2022年诺贝尔化学奖得主巴里·夏普利斯
“我们总要从大自然找到有用的东西,我比较幸运,发现了别人没有注意的东西。”在今天(11月4日)上午举行的以“药物发现新模式”为主题的世界顶尖科学家国际联合实验室论坛上,今年第二次摘得诺贝尔化学奖的卡尔·巴里·夏普利斯这样说。
夏普利斯教授于1941年4月28日出生于美国费城,1959年进入达特茅斯学院修读大学课程,1968年于斯坦福大学获得博士学位,随后在斯坦福大学和哈佛大学从事博士后研究。曾在麻省理工学院和斯坦福大学担任教授,1990年开始转到斯克里普斯研究所担任W. M. Keck讲座教授。
2001年,夏普利斯因在手性氧化反应方面的突出贡献获诺贝尔化学奖。今年,他又因开辟了“点击化学”而二度获得诺贝尔化学奖。
令人意外的是,这位不断开创化学新疆域的全球最顶尖科学家的灵感来源,却是一张150多年前就发表的元素周期表。“我总是想着从元素中去学到一些东西,大自然把一切都平衡得非常好。”
夏普利斯指着元素周期表里碳、氮、氧的那一列说,这三种元素非常和谐,它们可以构成自然界非常大的生物,至今人类还无法做到这一点,这是有机化学悬而未决的研究领域。近年来,夏普利斯开始从元素能量角度去重新审视这张古老的元素周期表,“有些发现非常奇葩。”
三十多年来,夏普利斯与中国科学家保持着密切的交流,与中国高校和科研院所保持着深入的合作,一直关注和支持中国化学事业的发展,与几代中国有机化学家建立了深厚的友谊。
在演讲中,他不断提起他的中国得意门生董佳家。董佳家在美国斯克里普斯研究所的沙普利斯教授实验室待了6年,2015年回到中国,成为中国科学院上海有机化学研究所的一名研究员,2022年加盟上海交通大学,成为该校转化医学研究院的一名长聘教授。
董佳家的发现开启了六价硫氟交换反应(SuFEx),这是在他们实验室发现的第二个接近完美的点击化学反应。SuFEx意外地打开了整个通过硫酸酯连接的分子世界,并奠定了第二代点击化学的基础。
夏普利斯表示,现在已经发现了四个接近完美的点击反应,化学家将通过完全可预测的、精准的合成,自下而上的构造无穷的化学空间可能性。
夏普利斯非常喜欢中国文化,从他从对自然的推崇可以猜到他喜欢中国哪位哲学家。没错,就是老子。他非常欣赏《道德经》中的一句话,“故有之以为利,无之以为用”,认为这句话道出了“点击化学”中的哲学真谛:平时不会反应的碳-杂原子的结合,看起来似乎没什么用处,可当带上了特殊的官能团后,就会具有很高的选择性。
夏普利斯用《三国演义》中的“隆中对”来形容他1990年加入了位于加州的斯克里普斯研究所的选择,在这里,他开始专注于寻找一种快速,可靠地发现新化学反应性和分子功能的方法。“我当时的计划是只使用少数几个最佳反应去链接分子模块,希望在没有溶剂的情况下进行定量的反应(从而快速实现分子功能),这一思想最后发展成了点击化学。
化学的本质是什么?81岁的夏普利斯仍然在从不同角度思考这个问题,不过有一点是不变的,就是化学就是要简单、绿色、与自然相合。
作者:沈湫莎
责任编辑:任荃
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