夏普利斯(BarlySharpless)

Sharpless于二十世纪80年代成功地在四异丙氧基钛和酒石酸二乙酯存在下,用叔丁基过氧化氢作氧化剂进行烯丙醇的不对称环氧化反应,被称为不对称催化领域划时代的发现,命名为Sharpless体系。由于其在不对称环氧化研究领域所做出的杰出成就,2001年和美国科学家WilliamS.Knowles、日本科学家RyojiNoyori共同获得诺贝尔化学奖。点击化学是Sharpless于2001年提出的一个新的合成概念,是其目前主要研究方向,通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色的分子的化学合成,点击化学的代表反应为CuAAC反应。 



  夏普利斯教授成功地利用手性环氧化物和过渡金属钛进行了烯丙基乙醇的非对称氧化实验。环氧化物已经被证明是可以用于各种合成作用的中间物质,这次试验为创造出更加多样化的分子结构打开了大门,也在学术和工业研究领域中起到了非常广泛的作用。科学界公认,夏普利斯教授的环氧化作用是合成领域近几十年来最重要的发现。这一发现可以让物质更纯,使药物更有效,是制药业的良方。


  致中国朋友以亲切问候!


  在过去20年里,我从中国同行那里获益匪浅。中国文化对教与学的敬重使我钦佩之至。希望这些永远长存。


  巴里·夏普利斯


  加利福尼亚圣迭戈2001.11.5


  2001年10月10日,瑞典皇家科学院宣布夏普利斯同另外两位科学家共同获得2001年诺贝尔化学奖。


  2001年11月4日晚,我们坐全美航空公司的飞机从休斯顿赶到圣迭戈。当晚我们就见到了夏普利斯的得力助手、华人留学生谢益农博士。


  谢益农博士向我们介绍了夏普利斯教授的获奖成果“手性催化氧化”。她说:手性催化氧化就是氧化作用开发相应的手性催化剂。与氢化反应纯化物质作用不同,氧化反应创造出了制造更加复杂分子的可能性。夏普利斯教授意识到非对称氧化反应对催化剂的需求,并进行了细致深入的研究。


  ■他来自“泽西海岸”


  1938年,夏普利斯出生前三年,那一年,人们从南非东海岸捕获了一条活的Coclacanth。在此之前人们只见过这个史前动物的化石。他们这些出生在40年代的孩子们对那些探险科学家充满了景仰之情,他们分享着从探险中带来的自信。


  夏普利斯热爱海洋,尤其热爱捕鱼。但是他和其他捕鱼人不同的是,他对捕获海里的神秘之物情有独钟,他想捕捉自己的Coclacanth。


  虽然夏普利斯长在费城,但是如果有人问他是哪儿的人,他会说“泽西海岸”。因为他和他的家人在那儿度过了许多个夏天、周末和假期。他的父亲在尽可能的情况下也会常常到那儿去。他的父亲有一间诊所,生意很好,常常出外做手术。父亲不常在家,母亲则喜欢呆在海岸与家人和朋友们在一起。他的祖父母自从挪威移民到美国之后,就在泽西海岸开了间渔业公司。当他还是个婴孩的时候,他的父母就向他吹嘘那里的一条河,顺河再走四公里,就是大西洋了。


  夏普利斯童年时代的记忆非常刺激。尤其是每一个夏日清晨,远处传来马达声,这是他的起床号,他知道那是好伙伴艾莫和他的父亲来接他一起出海捕蟹了。几分钟他便准备好并跑到岸边,在黎明前的肃静中等待他们的到来。他喜欢看着鳗鱼和海龟在网里趔趔趄趄地蹦跳着,河水浑起来,鱼网在空气中摇荡。每当这时,夏普利斯总希望能抓到一些新的东西。


  可以说,夏普利斯的童年充满阳光。夏普利斯一学会划船就开始了海上探险。父母知道没有办法把他留在家里,他们很明智地给了夏普利斯一条小船。不久之后,夏普利斯禁不住那些新生物的诱惑,穿过岩石防波堤进入大海:那时夏普利斯只有七八岁。


  ■14岁的副船长


  夏普利斯10岁时就能自己捕蟹和鳗鱼供应给他认识的人。14岁那年的夏天,夏普利斯开始在拖船上做副船长,夏普利斯的父母之所以放心并允许他这样做,是因为这条船是一个亲戚家的。其实,就连他的父母都不知道,那位叔叔之所以雇用夏普利斯,是因为叔叔付给夏普利斯的钱可以比成人帮手少很多。夏普利斯那么渴望留在船上工作,不敢告诉父母他们曾出海到印第安聚居地,叔叔的船太破以至于海岸巡逻队员拒绝给叔叔帮助之类的事情。还有,夏普利斯的一些海上冒险实在令人难忘——在独木舟上紧紧抓住钩子和枪——夏普利斯在MIT的同事曾经一遍又一遍地让他讲述这些故事。


  在拖船上,船长引领着船只寻找顾客们喜欢的鱼。而副船长则像苦行僧,熟练地划桨——调整缆索,寻找最佳的诱饵和钓鱼用具,防备着别的船冲上来抢同一条鱼。夏普利斯的朋友们都是副船长,很自然地认为能够诱到鱼是最大的挑战,而夏普利斯则觉得划桨才是最有趣的,甚至比捕到鱼还令人高兴。每个夏天夏普利斯都去做副船长,直到有一天夏普利斯从新泽西出发走向更加广阔的海洋,走进斯坦福大学的研究生院。


  问:请问您最值得骄傲的发现是哪一项?


  答:我最重要的发现是在发明、发现新药物的研究过程中,这点比发现了非对称合成方法更为重要。我们所发现的化学反应过程,在最近10年或15年几乎被应用于所有的制药过程或制药研究中,但并没有广泛用于工业化制药生产上,其原因是由于专利的限制,原发明专利属于美国斯坦福大学,这使得工业界避免使用这些新发现。现在看来,这件事做得很不明智,也很可惜。若我当时能预料这项发明在制药业上有如此广泛的应用,也许就不会申报这项专利了。我希望全世界都可以享用我们这项新发现,无论是非洲、中国或是印度。


  随着该项专利的保护期已经失效,好在,近来工业界已开始普遍采用我们的这项新发现。我不知道中国在生产中是否已利用这项发明,但印度确是在其工业生产中使用了这项新发明的。例如,在生产治疗胃酸的制药过程中,非对称合成法有了广泛的应用,而仅此一项每年有约上十亿美元的产值。而我们发现的化学反应其实很简单,并不需要昂贵的尖端设备。


  问:您现在从事的研究中,您最感兴趣的是什么?


  答:我现在最感兴趣的是研究酶的原位反应。


  我坚信,利用化学反应可以使现有的制药过程简单化,成千上万倍地简单化。从生物体的分子结构上,我们可以获得有效的治疗途径与方法。利用这些知识和技巧,我们应该可以大大简化制药过程。现有的制药过程与成本过于昂贵,使得许多人并不能享用许多新药物具有的特效,很可惜。


  化学反应研究变得越来越重要,实际上,我认为比基因学更为重要。利用快速的化学反应可以让我们获得许多珍贵的信息,使人们了解什么是一个生物系统结构所需要的,而基因学可以在随后提供科学的解释。而基因学方法并不适用于快速寻找、发现有用的化学反应。 


  问:请您回忆一下发现这个反应现象时,您那一刻的感受。


  答:这项发现一部分归功于有目的、有计划的研究探索,也有部分偶然因素。在原始发现上,我应该提及胜木(Katsuki)先生的贡献,尤其是在理论设想上,胜木的贡献是同等重要的。那是在1980年初的一个星期天,胜木正在做几个化合物的实验,涉及非对称反应,当他提及这项结果时,也许当时他想的与我想的并不完全一致,但我马上就意识到了,这是一项可获诺贝尔奖的发现。这样说,也许你们会认为我不够谦虚,但这确确实实是我的第一个反应。不仅我这样看,同事们也都这样看,剩下的只是一个时间问题了。1983年我夫人曾问巴顿(Barton,1969年诺贝尔化学奖得主)我何时能获诺贝尔奖时,他说2001年。


  当然,我这样看是完全有原因的。化学的根本在于理解电学反应,而我们所发现的反应如此简单、有效,以其获奖,应只是时间问题。


  问:祝贺您在新世纪里获得诺贝尔奖!您最佩服的科学家是谁?


  答:谢谢,非常感谢!


  我希望巴顿可以看到我获奖。很可惜,他两年前去世了。他是我心目中的一个伟人。他杰出的工作是conformational分析。即使在诺贝尔奖中,有些奖还是比其它一些更重要的。巴顿的conformational分析是一项真正贡献,有了这一项突破,有机化学之灯才真正亮起来。这就是巴顿的贡献,他的发现是在1952年做的。


  华生(Waston)与克里克(Crick)关于DNA的工作也极其重要,他们也是我所最钦佩的科学家。


  问:自您意识到您的发现可得诺贝尔奖至今真的获奖,有近20年时间,您是否觉得过于漫长?


  答:实际上,对获诺贝尔奖,不像有些人那样,我并不在意很多。你们可以看见,由于获奖,我现在已经很难认真思考、集中精力于我的研究工作了。我最喜欢的是从事化学研究。当然了,能获得诺贝尔奖,我是很高兴的。但另一方面,实际上,诺贝尔奖也确实给了我许多不便,我也不是一个喜欢在镁光灯下生活的人,它夺去了我许多宝贵时间。


  自然,我的母亲若还在世,能看到我获得诺贝尔奖,她会很高兴的。尽管我的父亲现已高龄,难以行动,但他仍能感到这一气氛。我的夫人及孩子看到我终于获得诺贝尔奖,很兴奋,还有,我的朋友及同事们也都很高兴。在过去十几年中,每年10月宣布诺贝尔奖得主时,他们都要取笑我,现在已经得奖了,这类取笑也就到此为止了。


  问:可否请您谈一下您的父母在您成长过程中的作用?


  答:我家住在挪威的海边,我父亲是渔夫,他对我要求很严格,他对我的教育极为重视。这点上,同中国的传统有相近之处,他认为读书、学习比什么都重要,总是要求我读书、读书、读书,也许有时有些过分。他希望我成为一名医生,那时候,在我的成绩卡上,每得一个优,父母会奖给我二角五分钱,好在,我也没有让我的父母失望,我的成绩单上总是全部都是优。我母亲是一位慈善的人,我同她有很好的沟通与交流,很可惜,她已去世许多年了,我父亲仍在世,已经90岁了。


  问:在您孩提时代,您对什么比较好奇?


  答:我出生在渔村,大海及海洋里的生物一直是我最好奇的东西。在我看来,海洋是未知世界的代表。实际上,尽管大自然很奇妙,有似乎无限大的力量,无所不有,而我更感兴趣的是创造,创造一些未有的东西,包括创造一些大自然也没能制作出来的东西。


  当然,不管我们如何发明、创造,我们仍是大自然的一部分,也许是天意如此,人类是如此的好奇,以至人类的好奇能转变为巨大的能力来促动或改变大自然的发展,甚至把世界搞得一团糟,但恐怕这也是难以避免的。毕竟人类由于好奇所创造的力量太大了。


  再回到孩提时代,那时我父亲很忙很忙,根本没有时间理我,好在渔村里的另一位长辈对我很是关照,常带我出海。随他们出海打渔,了解大海,是我儿时最兴奋的时刻,至今仍记忆犹新。即使现在想起来,仍令我兴奋。


  问:欢迎您去中国访问。


  答:我访问过中国,也熟识许多中国同事。我是Quaker信徒,讲究务实与追求实效。我希望有机会同中国科学家合作,尤其同中国制药界合作。我的理想是使制药变得更简单。在这个世界上,由于贫穷,仍有很多人生来就对生活不抱有乐观期待。我并不在意专利,我更关心的是把药制出来,造福世界,使得我们变成真正有用的人。


  吕长宏自圣迭戈的报道