【浦江科苑】手性地思考,手性地工作——記上海藥物所張華

  “手性地思考,手性地工作,是很多化學相關研究領域工作中必須養成的思維習慣”。這是中科院上海藥物所張華研究員最近經常會跟學生談及強調的工作要點之一。作爲中科院青年創新促進會的一員,年輕的想法耳目一新,實則蘊藏深意。  化學中的“手性”是個非常有意思的概念。“你會發現你的左手和右手看起來似乎一模一樣,但無論你怎樣放,它們在空間上都無法完全重合,它們只有在鏡中的影像才可以完全重疊在一起。”張華介紹說,“化學中的手性分子來源于其組成原子在空間中的不同排列組合,這種具有鏡像關系的兩個化合物互被稱爲對映異構體。”

  因受限于經典的教科書內容和工作條件,對于很多天然産物領域的科研人員來說,雖然對“手性”的概念非常熟悉,但對于天然存在的“對映異構體”現象卻很少有直觀清楚的認識。

  帶著對“手性”分子的職業敏感,張華研究員在其近期的科研項目中,敏銳地發現一處文獻報道中似乎存在的疑點,他在多數人可能會忽略的邊緣數據“旋光”上發現了自己化合物與文獻報道的不同。傳統認識中天然産物通常以“光學純”的形式被生物合成,然而自然界最喜歡和科研人員捉迷藏的地方就在于總是有例外的産生;實際上天然産物對映異構體的存在並不像科學家們最初以爲的那樣罕見,只是因爲鮮有報道而被淹沒在浩如煙海的龐大文獻庫中。

  直覺與質疑使他對該樣品又重新進行了“手性”分離純化,不出意外得到了一對對映異構體。在此基礎上,他又對另外幾個同系列分子進行了分析研究,發現了另外兩對同樣存在對映異構現象的化合物。這一研究結果推翻了前人對這類分子不同異構體存在于不同植物中的常規認識和定論。在被這一突破式發現“驚喜到”後所帶來的快樂仿佛就是“找到另一半的喜悅和滿足”。

  张华对植物化学的热情,也如“手性”的概念一样,只是他的左手是“坚守”,右手是“创新”。正是凭着这份孜孜不倦的探求本质的好奇、坚持和质疑精神,张华打开了对应异构体研究的“一扇窗”,并在天然产物研究领域完成从量的积累到质的突破,攻克多个科学难题,取得一系列科研成果。2013年,由于突出成绩和综合科研能力,他获得了国家自然科学基金委“天然藥物化學”专业方向“优秀青年科学基金”支持,将在更广阔的天地中实现他的“新藥梦”。(徐晓萍 刘绍飞)

(原载于《浦江科苑》2015-05-04 第2版 要闻)