▲俞飚在辦公室
在中國糖化學研究領域,54歲的中國科學院上海有機化學研究所研究員俞飚是一個代表人物。他的“俞氏糖苷化反應”被國際上100多個同行實驗室所使用,為中國在國際糖化學領域打出了名氣。
11月18日,俞飚當選2021年中國科學院新科院士。就在3個月前,他被國際碳水化合物組織授予2022年惠斯勒糖化學獎。這是糖化學領域的國際最高獎項,兩年一度,僅授予一人,他也成為首位獲得該獎項的中國科學家。
糖與核酸、蛋白質一起被并稱為三大生命物質,涉及到受精、分化、發(fā)育、免疫、感染和癌變等幾乎所有生命過程。然而,糖在生命世界中的作用,遠遠未被人們所了解。由于糖結構異常復雜,難以通過分離獲取足夠的量來進行深入的研究,科學家要獲得哪怕幾毫克實驗樣品都非常困難。
國外的糖化學研究已開展過百年。然而,直到上世紀90年代,中國在該領域研究力量還相當薄弱。1996年,在美國紐約大學完成一年博士后研究的俞飚,遵從導師惠永正教授之命,回到上海有機所,在國內開始了糖化學合成領域的開拓。
“化學合成不僅可以解決糖的樣品難題,而且也是對糖分子進行后續(xù)結構改造、開發(fā)糖藥物的重要路徑。”俞飚說,糖在生命體內的作用,往往是通過生物大環(huán)境起作用,其效果并不像蛋白質那樣顯著,因此生命科學現(xiàn)有研究工具和方法,都還難以滿足糖的研究,“我要做的首先是合成出樣品,同時創(chuàng)新研究方法”。
20多年來,從中草藥中的糖類開始,俞飚帶領研究團隊不斷探索糖合成的捷徑。2011年,由于在復雜天然糖綴合物上的一系列領先世界的研究,他代表團隊領回了國家自然科學獎二等獎;2008年,他發(fā)明了“俞氏糖苷化反應”,使得很多復雜糖分子的合成都從“不可能”變成“可能”。而他們2001年發(fā)表的糖苷化方法迄今已被國際上100多個糖化學實驗室使用。
迄今為止,俞飚實驗室已經成功合成出了中草藥和海洋生物中大多數(shù)主要類型的糖苷化合物。“曾經,我以為做到‘俞氏糖苷化反應’糖合成的任務已基本終結,可現(xiàn)在看來,前路仍然漫漫,甚至還要尋找新的理論突破。”他說,去年實驗室創(chuàng)造了一項世界紀錄——線性合成出了128個單糖的聚合物,將糖合成拓展到了多糖范疇。
▲俞飚在實驗室指導學生實驗
然而,目前糖合成的效率還太低,為了幾克樣品動輒投入幾萬、幾十萬經費,還需等待數(shù)月至一年。不過他相信,在腫瘤、免疫、微生物等多個生命科學領域糖研究的共同推進下,新的突破很快就會到來。
這些令人眉飛色舞的成就背后,是整個研究團隊日復一日、年復一年在實驗室枯燥實驗、反復受挫的積累。“有一個糖苷分子,前后四位博士生、經歷20年,最近終于合成出來了!”俞飚說,他從不勉強學生做不喜歡的事,“只有堅信和熱愛才能堅持下來”
然而,有時候科研就是不斷積累和試錯,歷練就是提升。俞飚告訴記者,從事該課題的前三位博士如今已都成為教授或企業(yè)高管,課題沒成功并不影響他們的優(yōu)秀。“最后這個學生,博士畢業(yè)留在課題組,又整整鉆研了四年,否定了所有常規(guī)路線,結果用一個非常規(guī)方法才成功。”他說,有這份毅力和恒心,無論最后論文發(fā)在哪本雜志上,這位學生都會得到同行的認可。
參考資料:https://wenhui.whb.cn/third/baidu/202111/18/434638.html
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