2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主野依良治曾說,“化學(xué)是一門中心學(xué)科,而有機(jī)合成又在化學(xué)學(xué)科中扮演著重要角色”。令人自豪的是,在這一領(lǐng)域,中國科學(xué)家也正做出越來越重要的貢獻(xiàn)。中國科學(xué)院上海有機(jī)所研究員馬大為便是其中的杰出代表。
去年,馬大為獲得美國化學(xué)會(huì) Arthur C. Cope 學(xué)者獎(jiǎng),又與另外兩名化學(xué)家(四川大學(xué)馮小明教授、南開大學(xué)周其林教授)一起獲得未來科學(xué)大獎(jiǎng)“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。他用十年的時(shí)間發(fā)展了一類十分高效的草酰二胺型配體,使得銅催化 Ullmann 偶聯(lián)反應(yīng)變得容易,底物的普適性更廣,催化劑的量大為減少,產(chǎn)率提高,成本降低,也更易于操作。
美國 Scripps 研究所化學(xué)系教授余金權(quán)曾說:“馬大為發(fā)現(xiàn)了一個(gè)從根本上改變制藥界的關(guān)鍵步驟,在工業(yè)界產(chǎn)生了上噸級的應(yīng)用。我覺得這可能是目前世界上用得最多的一個(gè)反應(yīng)。”
一年兩大獎(jiǎng),可謂收獲頗豐。不過,在1994年,當(dāng)29歲的馬大為結(jié)束國外的博士后研究,重新回到有機(jī)所時(shí),他并沒有料到,中國的科學(xué)會(huì)有這么快的發(fā)展——那時(shí)首先面對的是文革之后中國科研界青黃不接的狀況。
“我一直在講,過去三十多年,我們這一代人應(yīng)該說是很幸運(yùn)的。能夠在我們手上把中國科學(xué)提高到現(xiàn)在的國際先進(jìn)水平。這是30年前我們都想象不到的。我們現(xiàn)在可以在國際會(huì)議上和自己的同行平等對話。從這一點(diǎn)上來講,我們這代人對中國科學(xué)的貢獻(xiàn)是功不可沒的。”
馬大為偏好扎根下來,做專門而精深的研究。他曾說,研究非常重要的問題,即使做了十年沒成,因?yàn)樵?jīng)為了這樣一個(gè)大的目標(biāo)而奮斗過,也是值得的。在他所在的上海有機(jī)所,多年前,就已經(jīng)不用是否發(fā)表文章作為授予博士學(xué)位的“硬性標(biāo)準(zhǔn)”,反而是看重所做工作的重要性和影響力。
毫無疑問,相比幾十年前,中國的科學(xué)有了長足的進(jìn)步。但在快速發(fā)展中,也暴露出一些問題,如追求論文的發(fā)表數(shù)量,而忽視真正的基礎(chǔ)性的突破或者實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值,學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界依然存在 “兩張皮” 的現(xiàn)象,科技成果的轉(zhuǎn)化鏈條尚待完善。
未來,化學(xué)的發(fā)展一定會(huì)給社會(huì)帶來巨大的影響,比如在與人們健康密切相關(guān)的新藥創(chuàng)制行業(yè),隨著專業(yè)人才的儲備和資本力量的加入,正迎來不可多得的發(fā)展機(jī)遇——過去不敢想,沒有條件做的事情今后會(huì)變得更加容易。馬大為說,今后十年,中國出現(xiàn)具有重要國際影響的重磅炸彈類新藥,并非沒有可能。
如何進(jìn)一步促進(jìn)中國化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,如何促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,如何加速新藥創(chuàng)制,讓科學(xué)家原創(chuàng)的想法盡快落地服務(wù)社會(huì),在剛剛結(jié)束的未來論壇深圳技術(shù)峰會(huì)期間,就以上問題,筆者對馬大為研究員進(jìn)行了專訪。
在5月25日的未來論壇深圳技術(shù)峰會(huì)上,馬大為做新藥創(chuàng)制的主旨演講。(攝影:邸利會(huì))
01 源頭創(chuàng)新應(yīng)考慮產(chǎn)業(yè)的需求
《知識分子》:有機(jī)化學(xué)好像是比較古老了?
馬大為:有機(jī)化學(xué)實(shí)際上也就大概不到200年的歷史,和其他科學(xué)門類比,還稍微年輕一點(diǎn)。但是因?yàn)榘l(fā)展的比較快,有很多問題已經(jīng)解決了,比較明確,相對來講被認(rèn)為已經(jīng)古老了。實(shí)際上它需要解決的問題還是非常多的。
我們現(xiàn)在用的東西,比如瓶子、藥物、食品等,最后都要靠合成的化合物。那么,合成要怎么去發(fā)展?可能更需要考慮需求導(dǎo)向。比如,這個(gè)椅子的漆可能對環(huán)境不太好,那么怎么找到更好的材料去替代它,這本身就是一個(gè)重新創(chuàng)新的過程。如果新的漆更環(huán)保了,那又怎么去把制備的成本降低,讓大家都能用得起,也是要考慮的。
我們現(xiàn)在使用化學(xué)合成物質(zhì)時(shí)還存在比較粗獷的問題,遠(yuǎn)沒達(dá)到精細(xì)的程度,這就讓你重新思考,怎么通過創(chuàng)新去解決這些問題。實(shí)際上,相對來講,可能科學(xué)界對這些考慮的還是比較少。
《知識分子》:綠色化學(xué)也提了很多年,你剛才提到要更精細(xì),這已經(jīng)是一個(gè)趨勢了吧?
馬大為:這個(gè)方向和趨勢都是對的。雖然基礎(chǔ)探索研究應(yīng)該是沒有限制的,但相對來講,學(xué)術(shù)界很少去考慮做的東西能否對產(chǎn)業(yè)有較大影響。如果不是合成一個(gè)完全新的東西,那意味著要跟老的方法去比。要有超越,就要減少成本、排放,更容易操作,從源頭上都需要在這些指標(biāo)的限制下去研究。但現(xiàn)在好多研究者并不太注重這些問題,他可能做的東西是創(chuàng)新的,但按照真正實(shí)用的指標(biāo)去逐個(gè)對的時(shí)候,可能發(fā)現(xiàn)這個(gè)方面不行,那個(gè)方面也不行,最后就造成這個(gè)東西沒辦法轉(zhuǎn)化。
《知識分子》:國內(nèi)國際上都有這樣的問題?
馬大為:是的,但因?yàn)槲覀儑椰F(xiàn)在是論文第一大國,顯然大家要多考慮這個(gè)問題了。過去你做任何課題都叫創(chuàng)新,叫填補(bǔ)國內(nèi)空白,為國爭光,接下來應(yīng)該冷下來,慢一點(diǎn),做些東西能夠更好地為社會(huì)發(fā)展服務(wù),這是一個(gè)新的考量因素。
相對于國外,我們轉(zhuǎn)化的比例還是小很多,這是接下來中國科技界要考慮的一個(gè)問題,就是在做源頭創(chuàng)新的時(shí)候,應(yīng)該更多地去考慮產(chǎn)業(yè)的需求,考慮成本壓力和環(huán)境壓力。
《知識分子》:是不是建立某種機(jī)制會(huì)好一點(diǎn)?
馬大為:我不知道最好的答案是什么。但實(shí)際上一個(gè)可行的方式還是做基礎(chǔ)研究的人多和產(chǎn)業(yè)界去交流。你要平時(shí)潛移默化,做得非常深,才能夠了解產(chǎn)業(yè)的問題。偶爾去和企業(yè)座談一下沒有什么用的,因?yàn)橛屑夹g(shù)保密的問題,企業(yè)遇到的具體問題不會(huì)給你講很詳細(xì)。只有和他們變成朋友了,企業(yè)才會(huì)真心告訴你,具體的困難是什么。
這個(gè)困難,對他來講可能是百思不得其解,但對你來講,有可能用你的知識、能力,花點(diǎn)時(shí)間做一些研究,就可能解決。如果實(shí)在不行,那就是一個(gè)很大的科學(xué)問題,更需要你去深入探索了。一旦突破的話對整個(gè)產(chǎn)業(yè)都有幫助。
02 從長期來看,論文攀比對中國科研很不利
《知識分子》:有一些指標(biāo),比如 ESI,好多學(xué)校都看,你怎么看?
馬大為:說實(shí)在的,我現(xiàn)在根本都不太去注意這些東西,什么ESI,千分之一引用,我都不知道怎么查,也不知道怎么統(tǒng)計(jì)的。作為一個(gè)科研人,你首先要考慮的是自己的研究是不是能夠產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的、長遠(yuǎn)的影響,特別是能夠?qū)ο嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。單單考慮發(fā)表些文章,不是說不重要,但這僅是顯示成果的一個(gè)機(jī)會(huì)。發(fā)表之后需要回頭來反思,自己的研究還有哪些地方可以改進(jìn),可以深入,能不能更好地融入社會(huì),融入產(chǎn)業(yè)。所以一味追求這些論文指標(biāo)的話,顯然有點(diǎn)浪費(fèi)時(shí)間和機(jī)會(huì)。
《知識分子》:但是這套評價(jià)指標(biāo)一旦形成,比如學(xué)科評估也用,各個(gè)學(xué)校貫徹落實(shí),怎么辦?
馬大為:我覺得對于學(xué)校的管理者來講,實(shí)際上也應(yīng)該有一個(gè)思考,一味去追求論文排名,并不是一個(gè)長久的方法。最終檢驗(yàn)一個(gè)大學(xué)的水平,中國的科研水平,還要看某個(gè)領(lǐng)域的研究或者某項(xiàng)成果,它能不能對這個(gè)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生持續(xù)的、重大的影響。
《知識分子》:比如說你現(xiàn)在是副所長,也做科研管理,你怎么評價(jià)所里面的成績?
馬大為:我們真的是早就跳出了唯論文的評價(jià)體系,比如我們有的博士一篇文章沒有發(fā)表也可以畢業(yè),有的學(xué)生發(fā)表了幾篇也有可能畢不了業(yè)。因?yàn)槲覀兌际切⊥性u價(jià),如果你的畢業(yè)論文工作量和深度不夠,即使發(fā)了幾篇文章,也照樣不讓你畢業(yè)。
但如果說這個(gè)論文工作難度很大,探索了很多問題,可能都失敗了。而我們看這個(gè)過程中,整個(gè)邏輯思維還是很好的,是有挑戰(zhàn)性的,自然而然也讓學(xué)生畢業(yè)。我們一直找這樣的方式,提倡大家考慮一項(xiàng)工作是否有持續(xù)的影響,能否對產(chǎn)業(yè)和社會(huì)帶來更好的機(jī)會(huì)。
《知識分子》:你有沒有壓力?
馬大為:我們也有壓力。現(xiàn)在全國每天都有這樣那樣的排名。我覺得最關(guān)鍵還是一個(gè)單位要有點(diǎn)自信,不能說今天排名到第10就多好了,排名到第15了就多差了。
每個(gè)大學(xué)還是要有自信,你要去盤算我有多少比較厲害的人才,是否花了很多時(shí)間以后能夠創(chuàng)造出一些比較重要的成果。而不是單單去為了數(shù)字而奔波。現(xiàn)在的攀比現(xiàn)象,長期來講對中國的科研是很不利的。要是發(fā)文章,跟著熱潮最容易發(fā),但是最后你就變成替人家去包裝了。很多人喜歡哪個(gè)課題熱鬧就去蹭一下熱度,可能發(fā)表了很多文章,但過了多少年以后回想一下,發(fā)現(xiàn)能夠在歷史上留下的痕跡很有限。這對科研工作者來講也是一個(gè)失敗。
03 未來十年中國有可能產(chǎn)生重磅炸彈的藥
《知識分子》:新藥創(chuàng)制,這方面你提到各種有利的因素,比如CRO公司在各個(gè)環(huán)節(jié)提供了標(biāo)準(zhǔn)的測試服務(wù),審評速度加快,過去5年有300億的風(fēng)險(xiǎn)投資投向生物醫(yī)藥,有新藥研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人才逐漸充裕。在新藥創(chuàng)制這樣一個(gè)全鏈條里面,你覺得哪些環(huán)節(jié)還待提高?原創(chuàng)的想法是否不多?
馬大為:還是要提倡有原創(chuàng)的想法,然后就是要有一個(gè)規(guī)范的研發(fā)流程和研究平臺。新藥研發(fā)最重要就是怎么選擇,因?yàn)樵谘邪l(fā)過程中可能有成千上萬個(gè)不同選擇,有很多的標(biāo)準(zhǔn)去評價(jià),評價(jià)之后最后要做一個(gè)選擇,這東西還值不值得往下走,包括將來的風(fēng)險(xiǎn)多大,市場如何。實(shí)際上最關(guān)鍵的就是怎么去做決斷。可這樣一個(gè)決斷,只有在一個(gè)很好的平臺上面才能做得比較合理有效。
過去很難做到,主要是一些科研單位的科學(xué)家在做新藥研發(fā),他們看到的問題的不一定全面,有時(shí)候盡管知道自己的研究對象不太理想,但是能申請到研究經(jīng)費(fèi),就繼續(xù)做下去了。現(xiàn)在研發(fā)公司已經(jīng)成為新藥開發(fā)的主力軍。而公司做新藥研發(fā)涉及到公司生死問題,有的項(xiàng)目可能賺幾千萬或者更多,有的可能花了上千萬最后是一分錢也賺不到。這樣他們在項(xiàng)目推進(jìn)過程中會(huì)非常慎重。做出的決定相對客觀一些。
第二個(gè)有利的因素是,很多原來不是做生物醫(yī)藥的風(fēng)投,也開始覺得投資這個(gè)行業(yè)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。了解下來,我覺得他們現(xiàn)在的思路比政府的資助部門和很多公司更開放。比如他們清楚地知道這樣一個(gè)行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)很大,可能十個(gè)里邊都不見得成一個(gè),有了這種心理準(zhǔn)備后,他們就投資幾十個(gè)團(tuán)隊(duì),希望有一定的成功機(jī)會(huì)。
風(fēng)投也知道這個(gè)行業(yè)燒錢,但他們也有心理準(zhǔn)備,一投就是準(zhǔn)備投八、九年的,這樣一來,資本比很多公司所做的事都超前了。
在這種情況下,很多比較懂這個(gè)行當(dāng)?shù)难邪l(fā)人員進(jìn)入新藥研發(fā),加上資本的持續(xù)支持,就很容易做成一些事。所以我覺得中國未來十年完全有可能出重磅炸彈類的新藥。我們過去30年都在渴望這樣的成功,但是可以說過去30年都沒機(jī)會(huì)。現(xiàn)在有這么多持續(xù)的投入,這么多人才的加入,我想這個(gè)行業(yè)以后絕對會(huì)有機(jī)會(huì)。
《知識分子》:落地的時(shí)候有很多方式,哪種比較好?
馬大為:我覺得技術(shù)入股是比較合適的,這樣能比較長遠(yuǎn)地參與新藥開發(fā)的過程。對于這方面的知識產(chǎn)權(quán),除非有非常明顯的價(jià)值,一些制藥公司和風(fēng)投愿意買斷。很多時(shí)候可能只有你自己知道這東西有多大價(jià)值,可能還是理想化的。那么就需要通過后續(xù)研究來評判了,所以技術(shù)入股這樣一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的方式,一般比較容易推動(dòng)成果的轉(zhuǎn)化。
《知識分子》:自己單干可能么?
馬大為:現(xiàn)在基本上不可能。其實(shí)我們十幾年前就開始做新藥研發(fā),那時(shí)做藥的成本還不太高,有時(shí)候靠國家的經(jīng)費(fèi)支出和投資人的一點(diǎn)錢,可以慢慢往前走。現(xiàn)在做一個(gè)藥,即使是做對于毒性要求不太高的腫瘤藥物,做到臨床前,差不多也需要兩千萬的投入,進(jìn)入臨床的話花錢更多,所以一定要有資本的介入才能快速推進(jìn)。
《知識分子》:會(huì)不會(huì)有科學(xué)家覺得很有價(jià)值,但資本沒有眼光?
馬大為:這是肯定有的。現(xiàn)在很多風(fēng)投并不一定完全懂你做的東西的價(jià)值,但是他們現(xiàn)在主要是投人,看團(tuán)隊(duì),如果大家的專業(yè)互補(bǔ),起碼有一個(gè)人是在制藥公司待過多年的,知道整個(gè)藥物研發(fā)的流程,風(fēng)投就可能來投資。
04 若用AI來設(shè)計(jì)路線,一些博士可能就被替代了
《知識分子》:生物活性分子的高效合成研究,現(xiàn)在有哪些變化?
馬大為:現(xiàn)在高效合成有兩個(gè)方面,一是天然產(chǎn)物是藥物研發(fā)的重要源泉。不少有重要的生物活性的天然產(chǎn)物還沒有得到深入研發(fā)。上個(gè)世紀(jì)八十年代以前,它們的合成都局限在實(shí)驗(yàn)室,大家把它當(dāng)成一門藝術(shù),能夠完成全合成就不容易。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到什么程度呢?就是慢慢把全合成做到了可以實(shí)用化。
過去一個(gè)活性分子,要經(jīng)過三四十步才能做出來,你可能得到一點(diǎn)點(diǎn)量就結(jié)束了,合成不可能實(shí)用。現(xiàn)在假如能用20步甚至15步能做好,那意義就很大了。我們可以大量地合成這個(gè)分子,深入研究它的生物活性,經(jīng)過系統(tǒng)評價(jià)也許就可以變成新藥了。把原來在象牙塔里的研究變成普通實(shí)驗(yàn)室或者工廠就可以合成,這實(shí)際上就是高效合成的一個(gè)理念。
現(xiàn)在已經(jīng)有些市場上的藥,可能是用了十年前,甚至二十年前的那些反應(yīng)來制備的。但現(xiàn)在我們有了很多新的反應(yīng),新的理念,可以重新思考是不是有可能用新的方式來發(fā)展更高效的制備方法,是否有成本更低、更容易操作,更環(huán)保的方式來做合成。
另外做新藥研發(fā),每天都在合成新化合物。國內(nèi)現(xiàn)在有幾萬從業(yè)人員在不停地做合成,合成的速度實(shí)際上決定了實(shí)驗(yàn)藥物產(chǎn)生的速度。現(xiàn)在評價(jià)某個(gè)化合物的性質(zhì)已經(jīng)可以用通量的方法了,測試十個(gè)分子和測試一百個(gè)分子的速度幾乎沒有區(qū)別。但對于合成來講,現(xiàn)在還基本上是一個(gè)一個(gè)分子去做的。假如有更高效的方法和思路,顯然可以更快速地產(chǎn)生這些分子,自然而然就會(huì)加速藥物發(fā)現(xiàn)的過程。
《知識分子》:人工智能這方面能不能談一談,確實(shí)是有用?
馬大為:我們都不是神人,誰也沒辦法預(yù)測十年后會(huì)怎樣。從目前的狀況看,我覺得AI對研究反應(yīng)和合成肯定有幫助的。
但是有機(jī)合成是一個(gè)復(fù)雜體系,變化還是非常大的,真正在用人工智能的時(shí)候,還是要靠人來控制,不斷地提供一些新的概念和新的反應(yīng)來充實(shí)。我們現(xiàn)在還在不斷發(fā)展新的反應(yīng),有很多轉(zhuǎn)化過程都不知道,AI顯然也不知道。但人工智能有可能會(huì)提醒你,幫你去想,也不是說有個(gè)肯定的結(jié)果,但我覺得對于我們的思考是很好的幫助。最后決定可能還要靠人腦。但是這個(gè)人肯定不是一般的研究人員,比較有經(jīng)驗(yàn)的才行。
所以,將來可能和其他行業(yè)都一樣,估計(jì)AI興起以后,比較高水平的人大概會(huì)更忙,但是會(huì)代替很多低層的、重復(fù)性的勞動(dòng),在我們合成領(lǐng)域可能就是這樣。
《知識分子》:能不能具體說一下,哪些重復(fù)性的勞動(dòng)會(huì)被代替?
馬大為:目前研發(fā)公司聘一個(gè)博士畢業(yè)的和本科畢業(yè)的研究人員,人工成本差很多。制藥公司過去通常用博士設(shè)計(jì)合成路線,本科畢業(yè)的研究人員來做合成實(shí)驗(yàn)。如果用AI來設(shè)計(jì)路線,一些博士就可以不用了。當(dāng)然不是說完全不用,但是一些重復(fù)性的工作自然而然就可以被替代了。因?yàn)樽鏊幬镅邪l(fā),涉及的分子并不是太復(fù)雜,有很多重復(fù)的單元,可以利用類似的方法合成。
但是你要做完全創(chuàng)新的東西,它沒有什么重復(fù)的,需要很高層次的一些研究人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。比較簡單的這些路線,一般博士水平的研究人員能夠想出來,但AI可能想的比較快,也比較準(zhǔn)確。一般的博士很難想出來的,AI也能夠給建議,但不一定對。最后把關(guān)的還是具有高水平的研究人員。