別人家的教授：一個月內連發3篇Nature/Science

關於Bartosz A. Grzybowski為什麼從美國西北大學跳槽到了IBS軟物質中心，其中原因也是眾說紛紜，雖然知乎上有一些說法，但無從考證。面對這些負面新聞，作為一位科學家，最好的方式就是用實力說話。

在不到一個月時間裡，Bartosz A. Grzybowski狂發3篇Nature/Science，今年累計4篇，本年度最牛的科學家之一。

時代拋棄你時，不會說再見，10月13日，Bartosz A. Grzybowski團隊在計算機輔助複雜天然產物合成路徑設計中又取得突破性進展，人工智慧規劃的合成路徑已經可以和化學家設計的合成路線相媲美，達到專家級！一起回顧他今年發表在NS上的工作。

10.13日：《Nature》：計算輔助複雜天然產物合成路徑規劃，達專家級別！

50多年來，教計算機規劃多步有機合成路徑是一大挑戰。自1969年提出計算輔助設計複雜有機合成以來，該領域已經取得了長足的進步，現在已經有多個軟體平臺能夠自主的規劃有機合成路徑。

儘管如此，這些程序只能「思考」一次，每次只有一步，而且迄今為止僅限於相對簡單的目標，可以說，對於這些目標的合成，化學家完全可以在幾分鐘設計出來，無需計算機的幫助。

到目前為止，還沒有一種算法能夠為複雜的天然產物設計合成路線，對於這些產品，亟需富有遠見的多步合成方法預測。

強化機器的有機化學知識與基於數據的人工智慧程序之間的因果關係，波蘭科學院有機化學研究所/IBS軟物質中心Bartosz A. Grzybowski團隊證明了人工智慧設計天然產物合成路線的可行性，並且達到了「專家級」的可靠性。

三個由計算機設計的天然產物合成方法，包括蝙蝠葛鹼、（R,R,S)-他卡莫尼定和f Lamellodysidine A的全對映選擇性合成路徑設計，成功在實驗室驗證。

綜上所述，進一步完善反應知識庫、優化代碼，專家級的自動天然產物合成路徑設計，最終將變得完全可行。相關論文以"Computational planning of the synthesis of complex natural products"為題，發表在《Nature》上。

9月30日：把簡單的「萃取」玩到爐火純青，鑄就一篇《Nature》封面！

近年來，人們對能夠支持多步化學過程而無需手動處理中間體的系統越來越感興趣。這些系統要麼基於間歇式反應器的集合，要麼基於流體化學設計，這兩者都需要大量的工程技術來進行設置和控制。

2020年9月30日，Bartosz Grzybowski團隊開發了一種旋轉化學反應器，採用簡單的離心設備，利用不溶或成對不混溶的液體在離心過程中形成同心層，每層都數百微米到幾毫米厚。

這樣反應過程取決於層的順序，並且通過反應器轉速的周期性變化進行混合運輸。該團隊實現了液體反應器在多步化學合成、酸鹼萃取和複雜反應產物的分離。

研究成果以「Concentric liquid reactors for chemical synthesis and separation」為題於近日發表在《Nature》上，並選為封面文章。

9月25日：裡程碑！算法揭示六個簡單分子如何演變成生命的構建基元

2020年9月25日，Bartoszybowski團隊開發了一款名為Allchemy的化學合成算法軟體，通過算法繪製出數千個反應途徑，這些反應可能在35億年前將非生物化合物轉化為生命的組成基元。

從六種簡單的分子開始（H2O，N2，HCN，NH3，CH4和H2S），該項目發現了許多已知的，比如DNA成分腺嘌呤的10條合途徑，以及24種全新的生命起源分子合成途徑，並用實驗驗證了其中的20種。

此外，本文揭示了這些生命起源分子如何實現催化和自我複製，相關成果以「Synthetic connectivity, emergence, and self-regeneration in the network of prebiotic chemistry」為題，於2020年9月25日發表在《Science》上。

這項是探究生命起源研究領域的裡程碑，為我們提供了全新的視角，同時也將啟迪合成生物學和生物製藥研究。

今年累計4篇，3月4日《Nature》：顛覆認知！攪拌竟能加速晶體生長，提速171倍！

在有機合成以及製藥行業，製備粒徑合適、高質量的晶體至關重要。目前，製備出這樣的晶體往往需要數小時甚至數天的時間，更重要的是製備過程中不能有任何的攪拌，傳統結晶理論認為機械攪拌帶來的擾動會導致二次成核效應，這會造成晶體尺寸的下降。

2020年3月4日，韓國基礎科學研究院Grzybowski教授課題組的研究顛覆了人們對傳統晶體生長機理的認知，他們發現在聚電解質的存在下，攪拌會讓晶體生長的更大、更快。

只需要10分鐘，均苯三酸（TA）晶體就可以生長到440微米，生長速度提高了171倍。而且，這種方法可以用於製備有機分子、無機鹽、金屬-有機配合物，甚至某些蛋白質分子，表現出廣泛的適用性。

研究者將這種晶體生長的促進歸因於兩種協同效應：剪切作用下聚電解質及其聚集體發生了解纏結，會「竊取」更多的溶劑分子，使得結晶分子缺乏溶劑而「析出」結晶；晶體尺寸越大，聚電解質對溶劑分子的「竊取」效應越強，生長速率越快。第一作者為北理工孫建科教授。

Grzybowski教授簡介

Grzybowski教授，h因子74，他引：26485，師從George M. Whitesides，現任韓國UNIST傑出教授、波蘭科學院有機化學研究所教授。Grzybowski教授長期從事納米技術、動態組裝網絡以及計算機輔助合成化學方向的研究並作出傑出貢獻。

迄今為止，他已在包括Nature、Science、Nature Materials、Nature Chemistry、Nature Nanotechnology、Nature Physics、Nature Methods、Nature Communications、PNAS、JACS、PRL、Angew. Chem.、Nano Lett、Adv. Mater.等雜誌上發表文章230餘篇。2016年榮獲費曼納米技術獎，表彰他在計算機輔助有機合成研究領域的傑出貢獻。

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