在世界頂級合成實驗室,比如Baran組,Nicolaou組做實驗都是什麼狀態?

2021-02-21 化學酷

來源:知乎

https://www.zhihu.com/question/27953673

這個是網上看到的不知道是否符合大多數的情況:

額,其實知道他們實驗室是沒空來回答的。只是希望有周圍了解情況的過來說說,比如PYangzhen組,有機所Liang組的同學做全合成的應該有點體會。

1. 豬七七

本科畢業論文是在P大楊老師全合成組做的,9月到6月,一個字累,兩個字很累。每天12點到1點左右回宿舍睡覺,早上8點半前到實驗室,全天都在搭反應過柱子打核磁,唯二的休息時間就是中飯和晚飯。

那時候我大四還有20學分選修課要修,因為大三太墮了,我沒辦法只能把課儘量往一起湊,為了保證在實驗室的時間。我記得那時候周三的課是從早上八點一直上到晚上九點,就是為了一二四五六能去實驗室。七在幹嘛?七要準備工作報告和文獻報告。

全合成跟方法學還不一樣,方法學你可以列出來說你篩了多少多少分子,有的高有的低有的不反應但這些都是有用的研究成果。全合成你卡在某一步了那你只能去試不同的方法繼續往前走,而每試一次都要消耗你那一步的底物。比如你到第十步了每摸一次條件都要消耗10mg的底物,那你第五步的產物可能得備個10g,20g左右,那你第一步的產物可能得備個100g左右才夠。

所以當時通風櫥裡都是同時開三個反應,一個最開始幾步的備大料,百克級的反應,過最大號的柱子跟腿一般粗;一個中間幾步的反應,十克級的反應,把最初的產物穩步往前推,過中號的柱子;一個最新一步往前摸條件的反應,一般只敢拿10毫克來試,試好了做一個50毫克,再試好了做個1克的,就這樣一點點放大。

一般最喜歡做中間幾步的反應,因為量不是特別大,體力上不累,反應條件都摸的很成熟了,心裡上也不累。做最開始的備大料是純粹體力上累,過一次大腿柱子跟去一次健身房一樣。做最新的一步是心很累,10毫克的東西一不小心就沒了,核磁都打不出來,對實驗手法的要求也特別高。而且一般都是失敗,拼命查文獻也找不到跟你的底物結構類似的分子,只能去試,失敗,再試再失敗,直到能move 到下一步。

後來碩士的時候在ETH蘇黎世理工的Erick Carreira組也做過一個小project 。實驗室時間上的要求也是差不多的,也是周日可以稍微鬆口氣。有一些優勢的地方主要是設備上,條件好每人一個大大的通風櫥,還有一個溶劑預處理系統讓你可以隨時接一點THF就可以開始搭反應了,可以保證無水無氧,這個能節省不少時間和精力。

以前在P大時每天早上去實驗室第一件事就是等THF處理好,因為為了保證無水無氧THF都是要用金屬鈉煮一煮的,還有別的溶劑都要預處理,還要處理殘餘的大塊金屬鈉。當然這些又累又危險的工作當時都是PhD師兄師姐們替我們擔著了,他們有自己的課題還要看著小本還要處理組裡的七七八八,真的很累。

吐完槽總要念點好。我現在不幹化學也好幾年了,但是每次回想起做全合成的那一年,那身上散發著迷之味道回宿舍放個屁都是那天合成的產物味兒的那一年,那躺床上1秒入睡的那一年,那跟實驗室師兄弟姐妹們都是戰鬥情誼畢業哭成淚人的那一年,我還是可以驕傲地說,有機全合成,我愛過,為之戰鬥過。

2. Justin Liu

本科做有機,老闆是Hartwig的學生,因此我們也繼承了Hartwig的風格,早9晚9,周六無休,每周一早上開組會,所以基本周日晚上大家就紛紛出現準備第二天的ppt,每周五晚上journal club,每個月從post doc到本科生全組都要考試,考反應機理,考手性分析,畫箭頭啥的。理論上要求PhD合成速度達到每天兩個合成step,或是20個篩選反應,流水式操作。整個組瀰漫著壓抑的氣氛而且連續2年沒有paper,直到我mentor帶我做的JACS發表。然後,我大三就離開了,從此遠離了有機的大坑,跳進了材料的小坑。因為這事,老師沒給我寫PhD推薦信。不過我還是感謝他,教會了我很多的技術和思考模式,給了我一篇JACS。有時我想,要不是因為這樣壓抑的經歷,我對有機有深厚的愛可能還會延續至今另說幾個在學校裡聽到的奇聞:
Nicolas 當年紫杉醇全合成競賽跑時,學生早上4點做好最後一張NMR,發郵件給Nicolas,他早上5點打電話把學生叫醒開始改稿子,早上8點manuscript發出結果,還是晚遲了沒成第一個完成全合成的

corey當年把我們系主任的week report直接撕掉

3.飯飯

我來誇一誇我的老闆。Amos Smith III可能在中國的名氣沒有KCN響,然而在美國可算是位高權重。當年KCN和他都在賓大,然後KCN幹不過他被他趕跑了。老闆的學生包括Gaunt,John Wood等等,BM Stoltz和Sarah Reisman這種當紅小生來了都得規規矩矩給祖師爺請安。他在賓大先後招來了Winkler,Jeff Bode等等,現在默克的高管也都是他的學生。老闆每天沒事就回憶說當年招Bode的時候沒招Neil Garg真是可惜了,當年和Danishefsky一起經常在窗外那棟大廈樓頂吃飯,現在樓也被拆了等等,和Barry Trost是best friend forever。。。讓人感覺真是非常裝逼。
然而你以為這樣的組裡一定很push對不對?
錯啦。。基本放羊啊!老闆每天忙死了,又要出去開會,作為主編每天還要管理organic letters。組會經常一兩個月開一次。老闆只能每周要你交份工作報告知道你幹嘛。年紀大了記性又不好,轉眼就不記得你幹啥了。經常昨天我跟他說的事,今天他就忘了。
老闆也不在乎你發文章,他只看你工作量到了沒。畢竟全合成組嘛,文章隨緣了。
老闆基本也不罵你,但是經常「裝逼」,那天我連著打碎兩個玻璃儀器被他看見了,他聳聳肩跟我說,你要知道,當年在哈佛,打碎儀器是要學生自己賠的哦!然後眨了個眼睛就走了。
這麼想想,70多歲的老頭還是真可愛。

4.王吧

UIUC denmark組大三本科生出來說一兩句老闆原話:希望你們(研究生)每天在家不呆過12小時,每天周一到周六都要來,周日來不來自願(實際上時不時組裡研究生們回來,我也在周日setup過反應)老闆在系裡算是出名的嚴格,對學生是鼎力支持但是非常嚴格,學生們私下管老闆叫Scott但是都很害怕做不好而挨罵(老闆會發飆的。。)上次月初會面,老闆跟我說你的實驗筆記還不夠好,即便上了幾個月課業餘時間來做了近百個反應了,老闆還覺得我的筆記寫得不好。還會查看我的NMR,看看有沒有按照要求處理和列出信息。跟很多老闆不一樣的是,Scott對學生的實驗技能要求極高,我來了一個學期,一個寒假,加上這半學期,老闆還是不滿意,對我多次提出的proposal置之不理,認為我不能完成project。。他跟我說我知道你這寫proposal很好,但是我希望你能在實驗室裡做出來,目前我認為你還不行。。。這要是換年輕的AP在我們學校早就讓這樣的本科生自己獨立了。。我現在的理解就是老闆特別嚴格,不希望讓我苗子歪了。老闆跟我說過,我希望你以後出去別人不說抱怨Denmark這麼訓練學生另外瘋狂push啊。。具體不提了你們懂的。作為本科生,尤其是美本(課程壓力很大的),為了不讓老闆說道,我還是堅持每周來20h+,這是我註冊課時的2倍,有一陣子是每天除了周六都開反應(因為周六沒法過夜,那陣子做的反應需要很長時間,setup周日要是沒人來,我不可以幹活)。由於組裡要求大量備料,我自己也在嘗試怎麼縮短路線減少柱子的數目,所以有一陣比較慢(想盡各種辦法提純粗品啊,瘋了),然後老闆又push來著。。最後發展了個簡便過柱子的辦法,用燒瓶接高Rf組分,最後直接蒸乾重結晶終於得到了客觀數目的純品,也確實幫助了組裡博後的project。還沒來得及重複老闆就又把我支到另外的底物合成project裡了,這個project做了不到兩周,開了5鍋large scale的反應,現在有55g料等著過柱子分離異構體。每天用自動色譜都過到手軟。學術角度,我也是參與組會報告,反正我每天都各個期刊瀏覽一遍(歡迎有共同愛好的朋友加我人人:http://www.renren.com/294404184/profile,我每天都會更新一些比較有趣的新文獻或者學術界八卦),文獻報告不比研究生差就是了。雖然是組裡唯一一個本科生,但是所有待遇都和研究生一樣。過兩個月老闆還讓我主持一次組會,做出的PPT也是公開的。簡單來說,就是push,push再push,變態到每個月記錄反應數,做少了老闆年底算帳。然後就是嚴格嚴格再嚴格,一個細節沒達到要求就是要挨罵的。比如NMR用軟體分析好了自動標峰是不行的,必須列出化學位移表格。。然後要求標註底物結構(即便明知是草稿),指認峰。。實驗角度怎麼測熔點,學術角度怎麼做報告。。各個細節你都能看見我老闆在提醒學生怎麼做。我這個天生懶B也被老闆調教得規矩了很多。現在凌晨2點半,刷刷知乎放鬆下,明早7點起來又要去搬磚了。有時候真心希望快點畢業啊,上課又科研真是作死。
ps,有時候白天上完課,晚上幹活幹到後半夜,本來想是不是以後睡這裡就完了,結果老闆走得比我還晚,給轟走了。。老闆就是工作狂,全組也被要求都是工作狂

5.成楚暘

謝邀。我老闆雖然也算有機合成,但不是天然產物全合成和方法學。一周工作5天,星期六中午組會,可以踩點來開完就走。大部分都是早10晚6,一般我早上八點多來實驗室40個hood沒一個人幹活兒。由於不是做天然產物,所以最終產物能達到設計目的就可以了,路線不通就換方法,修改設計結構也是常有的事。照上面的標準來看,鄙組藥丸啊。。。不過老闆有時候也跟我們說"work smart,not hard" 蛤蛤算不算黑。對了,我覺得題主提到的那兩個組的人應該是沒有時間上知乎來回答你這個問題的

6.知乎用戶

曾在周六早上九點造訪普林化學系,偌大的樓裡只有Macmillan組人全都在崗,其他組沒一個有人的

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~贊同

7.謝嘉欣

好吧感覺做了快一年的grad student有了一些新的體會還是稍微更新一下,正好Baran組最近Nature和Science發不停,還是有必要稍微說說…

首先Baran組還是很拼的…這幾篇文章的我作者大部分都是博後,可想而知這工作量也是相當驚人。聽Scripps的同學說,Baran組每發現一個新反應就投入大量博後在兩周之內把反應做完你們感受一下吧…一般有機組做方法學一個人獨立完成課題在一切順利的情況下也得一個月到若干個月不等才能完成吧,前提是順利,優化條件很迅速完成的前提下。人家一次投入若干博後,如此高強度的工作來搶時間就是現在Baran組的工作現狀…你看幾年前Baran還是濃密的頭發現在基本都凸得差不多了,比一夜白頭還牛逼…做有機還是需要不少早出晚歸起早貪黑的self devotion的。

=============================2.27 更新
最近過年好久沒上知乎,再來看時又想到一點,於是爬上來更新一下。
關於實驗進展的問題,遇到idea總是不work的情況時非常非常正常的。。有機反應往往體系比較複雜,出現各種亂七八糟的事情或是不按照想像的分析的那樣反應是家常便飯(但是一天到晚老這樣估計也要考慮下是不是idea的問題了=_____=或者你的手不行,換個人試試看?)一般情況下,一個project的key reaction都會有一定難度的,一擊不成功也是能理解的,通常會不斷反覆篩選條件已達到最佳結果,其他比較routine的製備過程如果出現問題對此一般都有備用策略或是迂迴策略。所以,只要設計不太過脫離現實,一般情況下只有想不到沒有做不到。。。實驗室裡的師兄們大部分時間其實都花在這些優化啊條件篩選啊嘗試新反應中,甚至很多大點兒的分子做到最後一步後struggle得最痛苦,這時候你豈可說放棄就放棄?不可能說遇到做不出來就放棄,因為這就是有機合成的常態。所以也不需要沮喪啊什麼的,理解了這一點相信遇到這些問題你也會更從容去想辦法克服。如果這都想不通,那基本也不用做有機了~~~

如果真的喜歡有機,就不會害怕要付出,就會真正體會到hard work在有機合成中的至關重要。
-更新昏割線--


果然還是把處女答給了有機啊。。。

首先聲明一點,作為北大楊震教授課題組的四年級本科生,而且是一個真心一點也不努力的本科生(真是有一萬個愧於楊老師的厚愛之心T_T)我可以負責任地告訴你這些描述肯定是有道理的。為什麼呢?還是要用數據說話。

通常研究生每周工作從周一到周六,周六可以稍微放鬆但是也是要工作的。實驗室從每天早上九點開始運作,直到晚上十一點甚至十二點才會有研究生陸陸續續離開,儘管我們並沒有樓下某組那種晚十點前不能離開的硬性規定。作為一個本科生,假期間忙的時候也經常能從早上九點幹到晚上十二點,有機組有多累可想而知。前段時間忙著做一個非常關鍵的大project中的小project(啥-_-),每天開兩三個反應也是很正常的,全合成嘛,既要忙著備料又要往前推進度,反應多了柱子也不會少,練就半小時到一小時一根柱子的技術也是很有必要的(我感覺我還是算慢的,大柱子另論),雖然這還不算啥啦,過柱子不算太花時間。那開完反應和過柱子其實也佔用不了多少時間啊,剩下的就是各種做NMR GC-MS HRMS等等,以及比較重要的自然是看paper。我不會告訴你我無論在哪打開電腦第一件事就是打開chrome然後快捷連結點進jacs angew nature science的。。每天都會翻一翻asap just accepted裡有沒有什麼大新聞,高大上的文章自然要好好研讀一番。除了這些,平常做反應也少不了看paper看review。正是這些許許多多的工作交織在一起組成了一個合格有機磚工(我除外)的充實一天。

我能想到的大概是這麼多,以後還有想到的可以慢慢補充。。。

最後用一個之前在知乎上看到的段子結尾吧。有一天有機所shi老闆接到了ma院士的電話,說zj啊,聽說你對學生很push啊,你這樣不太好啊,我覺得只要讓他們早上八點來晚上十一點走就可以了。shi老闆大喊冤枉,沒有啊,我明明讓他們八點來晚上十點就走了啊!

嗯,有機就是這樣,需要很多的投入才能真正享受到其中美好的東西。而要成為一個真正的有機化學家,需要付出的自然更多。所以,我可以很負責地告訴你,像baran這樣的稀世大牛,他自己都曾在phd期間每天睡實驗室,他的學生會如何我想我也不用再細說了。

8.張中嶽

有機不push根本活不下去啊,EJC,KCN包括國內的麻生明等哪個不是push之王。

我有個朋友現在在Danishefsky組,周六居然放假,後來一打聽說是老爺子是猶太人,周六不能上班……

匿名用戶

全合成非常辛苦的,一般技能,不是特別熱愛就別學了。時間投入是基本,如果你熱愛,恨不得天天守著反應怕什麼辛苦啊?國內做的好的全合成組就那麼幾個,沒錢沒本事都不行的。

平都

昨天晚上大約1點鐘回去,回頭一看,發現還有大約十間實驗室亮著燈,昨天可是周天啊。。。。。。坐標有機所

Corey Baran Yu

上面的東西應該是在Macmillan主頁上看的吧,我只能說,像以上牛組,除了每天工作的時間上面靠譜,其他都有過之而不及,我在美國的老闆就是在SCRIPPS KCN組的博士,聽他說,KCN也不是美國原籍,和很多華人變態老闆一樣,非常的push,在KCN的實驗室,基本上只能站上一天,不能坐下看文獻,據說看文獻是自己晚上下班後找時間看!還有很多故事,手機黨暫時按下不表!

匿名用戶

北大全合成組不是楊老闆每天9點到11點老闆也很push 確實很累楊老闆組裡都是30步起的反應工作量擺在那你不累也不可能我們這邊相對分子小一些十幾步做完李昂組是通力合作的 KC也是的李昂就是和他學的關鍵步驟做不出來也只能慢慢篩一般是手性問題多備料方法學也不能一次篩幾百個...上反應也要時間的實在很累想多發文章出門轉方法學好很多又快工作量也想對小一些

孫小美

不請自來怒答這道題,作為有機狗真的是壓抑到不行!我們研究中心在國內也不算大牛,大老闆是個院士,做農藥的。一周六天,每天早上八點半到十點是規定時間,但是有機組的人都沒有這麼早走過,都是各種忙差不多十一點的樣子才能收拾收拾回寢室。中心主任是個長江學者,主人的學生每個周五晚上開始開組會,開到晚上十一二點都開不完,周六再接著開。有機組周日很多時候也不休息,照樣來。我們沒有暑假,寒假就兩個周。老闆不放人,還各種藉口探查你有沒有自己悄悄地回家。寒假回家讀50篇文獻,回來要交一篇綜述。我們有機組的同學幾乎都沒有自己的生活的,真的,所有的人生青春全部奉獻給了實驗室,大部分人除了做合成之外什麼都不會。我是個例外,跟了個不管事的老闆,合成做的一團渣,好在我們老闆不卡人,就這樣我們每天都累得不行,早上到實驗室開始就一直忙,根本坐不下來。大老闆那邊更慘,時不時就要挨罵。大老闆心情不好就罵寫生。做合成的都是苦的一逼。沒辦法,不苦出不了成果。

Serena Li

說個男票的。男票普林斯頓化學博士,現在某實驗室博後,PI拿了諾獎。周一到周六基本是全天實驗室,周日半天。早上8點離開家,晚上只少要7點半回來,回家吃完飯看paper。每天不在學術的時間只有早餐,晚餐和睡前的一小段時間,我們一般趁這個時間看看新聞。周日不去實驗室的半天一般就去做點自己的事,洗衣服或者打掃家裡或者繼續看paper。他所有的pop culture 知識都從我這來,他沒有時間關心,我也幫他過濾一下信息,撿些好玩的告訴他。

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