记中科院上海有机所创新群体

2011-7-20 08:41 来源: 科学时报
1023 收藏到BLOG

  药物对人类的作用不言而喻。然而对于我国,具有自主知识产权的药物却并不多见。

  “我们这个创新群体整合了化学学科和生物学科的资源,成立的初衷是为我国的生物医药产业提供一些创新性的研究成果。比如筛选药物新靶点,以及先进的临床药物生产工艺等。”中科院上海有机所副所长、“化学生物学导向的有机合成”创新研究群体负责人马大为如此开宗明义。

在前沿学科耕耘

  疾病的发生是致病因子对生命过程的干扰和破坏。而化学生物学的一个重要方向,则是通过化学理论和方法研究如何干扰疾病的发生和发展。正因如此,化学生物学受到各国政府、科研机构和大制药公司的高度重视。

  与此同时,中科院院士张礼和也曾指出,化学生物学是连接化学与生命领域的桥梁,在药物研究中具有重要地位。然而,现行的一些合成方法,还远远未达到理想的境地。

  “新药的合成并不容易,从国际上研究新药的成功概率而论,平均每研究1万个以上化合物中,才有诞生一个新药的可能。”马大为同样有此感慨。

  在这样的大背景下,以马大为为学术带头人的中科院上海有机化学研究所科研团队敏锐地抓住这一学科的巨大契机,申请组建“化学生物学导向的有机合成”创新群体,并于2003年被国家自然科学基金委员会批准成立。

  “化学家和生物学家要通力合作,不断从理念、原理以及方法上积极探索、变革和创新,才能顺应这一学科发展的趋势和要求。”创新群体成员之一、生命有机化学国家重点实验室主任余飚告诉记者。

  据了解,该创新团队主要利用在化合物创制方面的特长,结合生物学手段,着重阐明活性小分子对于生命过程的调控机理。

  “小分子具有调节目标蛋白质的功能。我们研究这些小分子,并以其为工具,通过干扰或者调节的手段,最终实现解决某些生命科学方面的问题。”马大为说。

  此外,该创新群体还着重开展了具有重要生理活性的复杂天然产物的合成及作用机制、有机合成新反应和新方法等研究。

  而对一个新兴学科的探索,就需要这个团队有非凡的实力。据了解,该群体成员有四人入选中科院“百人计划”,有7位成员分别成为化学学科和生物学科的国家杰出青年基金获得者,并且多人获聘成为国内外重要期刊的编委和顾问。

  “我们这个创新群体已经连续获得两次资助延续,这种信任也是一种压力。我们必须在这个前沿科学中不断前进,才能多出成果。”马大为仍是不敢懈怠。

科学研究硕果累累

  虽然马大为颇为谦逊,然而翻开他们已交的答卷,成果之丰仍不禁让人惊讶。

  上海有机所创新群体与清华大学合作研究的冠状病毒蛋白水解酶广谱抑制剂引起学术界极大轰动,《自然》杂志认为该研究“为发展治疗由于冠状病毒导致的疾病开辟了新的方向”。而曾让人类谈虎色变的SARS致病体恰恰就属于冠状病毒。

  无独有偶。该群体合成的具有抗肿瘤活性萜类天然产物Englierin A 的工作被《自然·化学》专文报道并得到良好评价。同时,有关细胞自吞噬激活剂的研究工作也被《细胞》杂志高度重视。

  “发表文章的数量并不是我们最关心的,如何将基础研究成果尽快转化,实现治病救人才是我们的最终目的。”马大为如是说。

  事实证明,上海有机所创新群体取得的一些原始创新的成果也在实际应用中产生了重要影响。他们针对活性天然糖缀合物合成发展的两个金催化的糖苷化方法,被葛兰素史克、DSM等公司分别用于四个临床实验药物的规模化生产以及一个药物中间体的吨级生产。

  同时,该创新群体经过7步法合成抗流感药物达菲的有效制备方法,不但是迄今为止从简单原料出发合成达菲的最简短路线,而且还具有所用试剂廉价、反应操作简单、收率高的优势。目前,该项知识产权也已成功转让给国内制药公司,以促进其产业化应用。

  另外,他们所开发的创新药物业已进入临床研究阶段。如与上海生命科学研究院合作开发的趋化因子受体拮抗剂被用作治疗艾滋病的新药,现已完成了I期临床研究。

  除了新药的研发,他们对传统药物的生产工艺也不断进行改进。创新群体成员之一、生命有机化学国家重点实验室副主任刘文领导的红霉素发酵的高效新菌株,已经在工业制造中得到成功应用。

  “我们不能满足。只有不断开拓新思路、加强合作,才能不断涌现优秀的成果。”马大为强调。

学科交叉合作赢契机

  国家自然科学基金委员会资助创新研究群体的初衷之一就是促进学科交叉、合作。

  “而化学生物学正是需要来自化学和生命科学两方面的研究人员的密切合作,双剑合璧,从各种不同的角度、发挥各自的特长和优势,关注和研究传统方法不易开展的课题。”创新群体成员之一、上海有机所研究员唐功利说。

  事实胜于雄辩。由于“化学生物学导向的有机合成”创新研究群体成员各自的专业领域和背景具有多样性,开展了大量成功的合作研究,使其在科研工作中实现了1+1>2,提升了科研工作的档次。

  据了解,群体成员之间利用各自在有机合成、生物合成、计算生物学、结构生物学和细胞生物学研究方面的特长,在小分子调节剂方面的研究形成了计算机设计——有机合成——生物学测试——结构生物学解释的研究体系。

  “正是基于创新群体不同学科成员之间形成的互补合作优势,使得我们围绕‘化学生物学导向的有机合成’这一主题的工作取得了重要进展。而这些进展的取得,反过来又为进一步促进彼此之间的合作带来了动力。”马大为对此颇有感触。

  这种良性循环恰恰是借助国家自然基金委“创新研究群体项目”的资助方式得以实现的。

  不仅如此,这种交叉合作也对研究团队的成长建设起了积极作用。据了解,在项目资助期间,该群体共培养60余名化学生物学方向的研究生。同时,马大为作为项目主持人获得了国家自然科学奖二等奖;刘文、余飚分获上海市科技进步奖一等奖、上海市自然科学奖二等奖。

  “总之,这个课题包含了天然产物合成、结构活性关系、小分子调节剂等若干细分方向,研究周期长、涉及人员经费多。创新群体这种连续滚动的资助方式,可以使我们在这些领域集中力量开展深入的研究,产生一些集成的创新成果,这是其他资助方式比较难以达到的。”马大为强调。

  “化学家和生物学家要通力合作,不断从理念、原理以及方法上积极探索、变革和创新,才能顺应这一学科发展的趋势和要求。”