□科學時報記者 黃辛 張建成
自然界是由各種各樣的物體構成的，手性是自然界的普遍特徵。構成自然界物質中的一些手性活性分子雖然從原子組成來看是一模一樣，但其空間結構完全不同，它們構成了實物和鏡像的關係，和人照鏡子一樣，也可以比作左右手的關係，所以叫手性分子。
在生命的產生和演變過程中，自然界往往對一種手性有所偏愛，如自然界存在的糖為D-構型，胺基酸為L-構型，蛋白質和DNA的螺旋構象又都是右旋的。所以，當手性藥物、農藥等化合物作用於這個不對稱的生物界時，兩個異構體表現出來的生物活性往往是不同的，甚至是截然相反的。其中，「反應停事件」就是個突出的例子。反應停曾作為鎮定劑在歐洲應用。一些妊娠婦女服用此藥後，多例出現了海豹畸形胎兒。此事在全世界引起軒然大波。
後來研究發現，反應停藥物包含的兩種不同構型的異構體中，只有一種異構體起到了治病的作用，而另外一種異構體則有致畸作用。為此，美國的食品醫藥管理部門(FDA)早在1992年就立法禁止手性藥物以兩種對映異構體的混合物形式出售。所以，合成單一的手性藥物、農藥等手性化合物是化學家面臨的挑戰。
「反應停事件」引起了許多科學家的重視，於是，怎樣合成單一構型的手性分子就成了化學領域的熱門話題。在八十年代以前，許多人工合成的手性藥物都是以外消旋形式出售。一般來講，外消旋化合物中只有一半是有效的，而另外一半，也就是它的對映體是無用的，有時甚至是有害的。針對外消旋藥物的潛在危險性，美國食品與藥物管理局(FDA)在1992年頒布新法案，嚴格限制外消旋藥物的使用。規定要求新藥上市要儘可能以單一的手性異構體形式出售。如以外消旋形式出售的應嚴格研究其另一手性異構體的藥理性質。其它西方發達國家也相繼提出了類似的法案。這些法案對精細化學工業提出了新挑戰。因為藥物製造商將不得不尋找合成單一手性異構體的有效途徑。
合成化學家多年來一致為發展高選擇性反應而努力，這一需求也為合成化學提出了新的機會。因此，開展不對稱合成方法學的研究並以之對一些已知的或正在臨床研究的藥物進行手性合成和拆分的研究並探討工業化的可能性，不僅有利於改善人類的健康，也有巨大的經濟價值。目前，世界上手性藥物的銷售量已佔整個藥物銷售量的1/3，1999年銷售額達1150億美元，2000年上升為1230億美元，預計2001年將上升至2000億美元。
最近10年來，國際上手性藥物研究開發已成為藥物發展趨勢，由於手性藥物的重要性和巨大的經濟價值，國際上許多研究機構和製藥公司都在致力於不對稱合成的研究和產品開發，在材料和農藥的研究中手性分子的合成也非常重要。
作為他們的同行和朋友，戴立信院士說，在有機合成中，需要有高度選擇性的合成反應，對映面的選擇性又是一個最難的問題。三位諾貝爾化學獎獲得者，成功地突破了這個難題，而且他們的方法又比較快地在工業生產中得到應用。因此，他們的工作不僅受到了學術界的關注，也受到產業界的重視。
他進一步說明，美國人諾爾斯教授在世界上第一個發明了不對稱的催化氫化反應，而野依良治對其工作又進行了發展。諾爾斯在孟山都公司利用不對稱合成的氫化技術而研製成功治療帕金森病的L-多巴這一手性藥物。野依良治教授使不對稱氫化反應提高到一個很高的程度。去年，在上海舉行的第19屆國際金屬有機化學會議上，他應邀作了一個大會報告，強調了不對稱合成的高效率和實用性。夏普萊斯教授發明的不對稱環氧化反應和雙羥化反應，已經成為世界上應用最廣泛的化學反應。生產部門在研製治療心臟病藥物過程中應用了這個發明，野依良治教授的方法也在消炎藥和抗菌素的合成中得到了應用。
在這一領域頗有造詣的王東、範青華兩位學者認為，在三位獲獎科學家開創不對稱催化反應研究之前，合成手性分子是非常困難的。而這三位科學家的成就在於找到了高效的手性催化劑和立體選擇性合成的方法，可以高效、方便地製造手性分子的單一異構體。另外，他們發展的不對稱催化反應的方法同時也促進了化學工業和製藥工業的進展，以滿足人們的健康需求。不對稱催化合成作為合成手性物質的最重要、最有效的手段，其在發展手性技術，滿足社會需求方面將起到越來越大的作用。
王東、範青華認為，今年獲諾貝爾化學獎的三名科學家「開闢了一個新的領域」，從事的是「原創性、奠基性的工作」，從中也可以看出諾貝爾科學獎的遴選標準。有資格獲得諾貝爾科學獎的成果，幾乎都是開創性的基礎研究，而且要經過一定時間的檢驗，才能顯示出科研成果的意義所在。我國在手性研究中的起步較晚，但已有一定的研究規模。
目前，中國科學家在這一領域已經取得了一些高水平的成果，受到了國際同行，包括這三位諾貝爾化學獎獲得者的讚賞。但是，同國際相比還有很大的差距，主要在於我們創新的東西很少，幾乎沒有我們自己的新的高效的手性配體，以及具有特色的不對稱催化反應。在手性技術方面，我們的差距就更大。所以，我們既要充滿信心地投入到不對稱催化反應的研究中去，同時也要認識到不對稱催化研究是一個長期的艱苦奮鬥的過程，需要不懈的努力和持續的支持，避免浮躁情緒和「盲目不對稱」熱。
戴院士深有感觸地說，已退休的年已84歲的諾爾斯教授能夠獲獎，是一件很有意義的事。這說明世界科學界是非常重視科學的原始創新工作。諾爾斯在世界上第一個實現了不對稱催化反應，雖然他當時做出的結果並不是十分完美，工作的結果在英國化學學會的《化學通訊》上發表，也沒有投稿於《科學》和《自然》雜誌。最早獲得突破性的原創工作，有時不一定光芒四射，但卻開拓了新的方向。這次獲獎正說明了是對原始創新工作的尊重。
戴院士說，他們工作決不是一、二年就能完善的，一些成果是在80年代初期發現的，在到90年代才被完善。要有長期的、持續的工作，才能做出一些好的結果，科學不能浮躁。
談到幾個諾貝爾獎獲得者與上海有機所的合作和交流時，戴院士說，在他們過去的工作中，有機所的多位科學家和他們有非常友好融洽的交流關係。今年9月，野依良治教授接受有機所應聘擔任該所名譽教授。而夏普萊斯與有機所更有淵源，早在90年初他就已經擔任有機所國家金屬有機化學重點實驗室的學術委員會委員，曾多次訪問有機所。
戴院士認為，目前國際上對手性技術的研究方興未艾，國家對於這項研究應該繼續給予重視和支持，鼓勵這些研究成果更好地與產業部門相結合。建立具有自己智慧財產權的不對稱合成技術，為研製開發手性化學品提供良好的科學與技術基礎。