人物名片

　　董佳家，1978年生，上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院教授，主要研究高價主族氟化物的反應(yīng)性，并將該領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的新反應(yīng)和新試劑應(yīng)用于材料化學、藥物化學、化學生物學等。董佳家發(fā)現(xiàn)了六價硫氟交換反應(yīng)和高分子量聚硫酸酯的合成方法，并參與開創(chuàng)第二代“點擊化學”。他還帶領(lǐng)團隊發(fā)現(xiàn)了第三個點擊反應(yīng)，并提出了“模塊化的點擊化合物庫”構(gòu)建方法。其研究成果曾作為唯一一篇化學方面的研究論文入選國際學術(shù)期刊《自然》2019年度十大杰出論文。2020年5月，國家自然科學基金委員會提名，董佳家獲第二屆全國創(chuàng)新爭先獎。

　　人工合成化學分子是藥物開發(fā)的主要手段。自2000年“點擊化學”概念提出以來，直到該領(lǐng)域成果在2022年獲得諾貝爾化學獎，“點擊化學”才真正迎來了春天。

　　上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院教授董佳家十幾年來潛心探尋“點擊化學”新的實現(xiàn)路徑、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。他帶領(lǐng)團隊探索出“模塊化的點擊化合物庫”方法，可以低成本、高適用性、極高通量地合成成藥性的化合物并直接進行生物活性篩選，在藥物研發(fā)領(lǐng)域擁有廣闊前景。

　　科學發(fā)現(xiàn)往往就在不放棄的萬分之一機會里

　　董佳家的辦公室，狹小而零亂，但兩面獨特的卷簾能夠把訪客一下子就帶進化學的世界。一面卷簾上印著世界上最暢銷的前200種處方藥分子結(jié)構(gòu)圖，另一面則是世界上銷售額最高的200種藥物分子結(jié)構(gòu)圖。

　　“你看這張暢銷處方藥榜單，很多是很便宜而且能夠真正造福人類的藥，我經(jīng)常和學生們說，要合成最暢銷的藥物化合物，而不是那些昂貴的、老百姓用不起的藥物化合物。”一張面帶微笑的娃娃臉，讓44歲的董佳家看上去仍像個大男孩，談及晦澀難懂的合成化學，他神采飛揚，就像在描述一個新奇而有趣的世界。

　　中學時，董佳家就對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。就讀于湖南師大附中理科實驗班的董佳家，憑借在全國高中學生化學競賽中的優(yōu)異成績，被保送至廈門大學化學系。本科畢業(yè)后，他又被保送到上海有機化學研究所攻讀碩士、博士學位。博士畢業(yè)后，作為高級專家加入白鷺醫(yī)藥技術(shù)（上海）有限公司，他參與研發(fā)的糖尿病新藥也獲批進入臨床試驗階段。

　　2009年，董佳家加入了美國斯克利普斯研究所夏普萊斯課題組。當時，該課題組正在尋找比第一代“點擊化學”鏈接模式中更有趣、在生命科學中有更大用途的合成反應(yīng)，課題組選中了非常穩(wěn)定的化合物——磺酰氟。研究過程中，先后有十幾名博士后都在這個課題上失敗了。“聰明人都跑了，只有我傻傻地堅持。”董佳家笑著回憶。

　　在研究磺酰氟的3年里，董佳家曾十分迷茫，甚至每天都有放棄的念頭。不被同行認可，看不到前景和回報。可是，每次他都堅持了下來。他搜集到的文獻，足以寫出一本厚厚的論文。

　　終于，這樣的堅持打開了一個美妙的新世界。2012年12月26日深夜，董佳家和同事在實驗室里發(fā)現(xiàn)了被活化的磺酰氟，并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了“六價硫氟交換反應(yīng)”。此后又經(jīng)過了兩年、幾十次修改，一篇以董佳家為第一作者的第二代“點擊化學”理念奠基性論文公開發(fā)表。

　　“有無數(shù)個理由足以讓你放棄，但真正原創(chuàng)性的科學發(fā)現(xiàn)往往就在不放棄的萬分之一機會里，科研拼到最后拼的是心態(tài)和毅力。”經(jīng)過在夏普萊斯課題組6年的磨礪，董佳家對科研的理解更為深刻——獨立思考、樂觀地擁抱“不確定性”、享受探索未知的過程。

　　搭建開放型“點擊化學”合成化合物庫，讓藥物研發(fā)有更多合成藥物分子的“魔術(shù)扣”

　　2015年3月，受到時任中科院上海有機所所長丁奎嶺院士的邀約，董佳家回到有機所組建自己的科研團隊。“我的學術(shù)生涯是從有機所起步的，當我可以開展獨立研究的時候，我應(yīng)該回到這里。”

　　事實證明董佳家的選擇是正確的。在上海有機所的大力支持下，再加上我國在硫氟化學上的資源優(yōu)勢，董佳家團隊獲得了“點擊化學”至關(guān)重要的原料——四氟氧化硫。

　　在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，董佳家與相關(guān)公司合作，經(jīng)歷一年多時間，摸索出了一條新的工藝路線。“這件事讓我們看到，背靠著我國豐厚的化工資源，只要開發(fā)利用好，未來在化學生物學、藥物化學、材料化學上將大有可為。”董佳家說。

　　此時，董佳家更加堅定了要在硫氟化合物上迭代提升“點擊化學”的想法。然而，“點擊化學”的“關(guān)鍵卡扣”化合物疊氮和端炔都有缺點。端炔缺乏多樣性，不容易“安裝”在有機分子上，很難大規(guī)模合成。“就好比樂高玩具盒里，積木個數(shù)少、接口有限，因此拼不出多種樣式的造型。”董佳家舉例說。

　　在探索過程中，董佳家團隊意外獲得了十分罕見而且合成困難的化合物“氟磺酰基疊氮”，進而發(fā)現(xiàn)“氟磺酰基疊氮”在室溫下，幾分鐘就能將化合物中的一級胺官能團極高選擇性地變?yōu)榀B氮官能團，有機分子裝上疊氮后馬上與端炔相連，短時間內(nèi)就能完成連接。這不僅意味著“點擊化學”又增加了一種新型的反應(yīng)過程，而且能夠高通量、多樣性地合成“點擊化學”急需的高能積木砌塊。

　　看似偶然的重大發(fā)現(xiàn)，其實是長期堅持和敢于探索的結(jié)果。因為曾參與創(chuàng)新藥研發(fā)，董佳家努力探索“點擊化學”在藥物研發(fā)中的應(yīng)用。“在我看來，化學就是造工具的學科，我們希望搭建一個開放型的‘點擊化學’合成化合物庫，幫助藥物研發(fā)人員更加快速而準確地找到藥物的苗頭化合物”。在上海有機所的支持下，董佳家團隊將疊氮砌塊的數(shù)量推進至5000個以上，讓藥物研發(fā)有了更多合成藥物分子的“魔術(shù)扣”。

　　2022年3月，董佳家轉(zhuǎn)到上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院，繼續(xù)推動“點擊化學”在醫(yī)學上的廣泛應(yīng)用。

　　鼓勵好奇心、激發(fā)想象力，善于在科研中找到樂趣

　　因相關(guān)成果獲得諾貝爾化學獎，讓原本在國內(nèi)化學界有些小眾的“點擊化學”一下子成了熱門學科。作為國內(nèi)為數(shù)不多從事“點擊化學”領(lǐng)域研究的學者，董佳家受到了廣泛關(guān)注，可他依然是那個熱衷科普、愛踢球、善于在科研中尋找樂趣的科學工作者。

　　“科普的意義在于鼓勵好奇心，考試得100分不如有好奇心。要讓孩子們了解科學家的故事，從心里崇敬科學家、愛上科學。”科普占據(jù)了董佳家科研之外的大部分時間，他經(jīng)常參加許多面向青少年的科普講堂。

　　去年11月，在第五屆世界頂尖科學家論壇舉辦的“科學T大會”上，第一次參會的高一學生徐圣桀，卻是第三次見到董佳家。上次與董佳家的交談解決了徐圣桀試驗項目中的一個困惑，最終試驗成功了。這次，徐圣桀依然有不少問題想請教董佳家。

　　6年前，在讀博士生郭太杰第一次見到了董佳家，覺得他特別親近隨和。“以前學的有機化學比較死板、教條，跟著董老師學習經(jīng)常能嘗試一些新的實驗、探索不一樣的新事物。他總是告訴我們，要尊重經(jīng)驗，但不要預(yù)定具體目標，才更有可能有新的發(fā)現(xiàn)。”郭太杰眼中的董佳家樂觀豁達、不拘小節(jié)，但在科研上卻刻苦、嚴謹。凌晨三四點，學生們有時還會收到他發(fā)來的信息，往往是董佳家又想到了新的實驗方法。

　　馬天成是董佳家?guī)У牡谝粋€博士生，每當實驗遇到困難，他就會去請教董佳家。“要是那么容易做出來，肯定不是重大發(fā)現(xiàn)。”董佳家不要求他的學生一定要在頂級期刊上發(fā)表論文，但鼓勵大家大膽想象、勇于實踐。“董老師有豐富的想象力和旺盛的精力，所以他才能取得那么多成果，讓合成化學成為簡單好用的工具。”馬天成說。記者 黃曉慧