“科研要为民所用”，科技功臣马大为：十年磨一剑，让化学反应更“亲民惠民”｜科研尖子生

在中国科学院上海有机化学研究所的实验室里，中国科学院上海有机化学研究所马大为院士已深耕有机化学领域30余年。他带领团队攻克碳-杂原子键构建的百年难题，发展出被国际同行命名为“Ullmann-Ma反应”的原创技术，推动抗癌、降压等药物的高效合成。“科研要服务国家需求，真正为民所用。”这位改写化学教科书的科学家，仍在为更高效的催化剂、更普惠的药物不懈探索。 以他之姓，命名一个化学反应

“有机”一词最初指代与生物体相关的物质，而有机物是生命得以形成的物质基础，像脂肪、氨基酸、蛋白质、糖类、叶绿素、激素等都属于此类。人类的新陈代谢、遗传等生命活动，均与有机化合物的转化过程密切相关。此外，石油、天然气、棉花、染料、化纤，以及天然和合成药物等诸多与人类生活息息相关的物质，也都属于有机化合物的范畴。有机化学正是一门专注于研究这些有机化合物的科学。

在药物合成领域，碳-杂原子键的构建曾是困扰学界百年的难题。1901年发现的Ullmann反应需在高温下使用大量铜催化剂，难以工业化应用。1998 年，马大为团队有了一项重大发现——他们找到的一种催化剂，被认为“足以改写化学教科书”。该催化剂以氨基酸分子作为铜金属的配体，能够显著提升乌尔曼反应的效率。

若将催化剂比作一台挖掘机，其中的金属就如同钻头，而配体则相当于助推器。马大为院士团队所发现的，正是目前能为乌尔曼反应提供最大推力的 “助推器”，且所使用的 “钻头” 是成本低廉的金属。

由马大为院士团队研发的两代催化体系，被命名为 “Ullmann-Ma反应”。在化学领域，能以研究者姓名命名一个化学反应，是一项极具分量的荣誉。

十年磨一剑，让化学反应更“亲民惠民”

那么有没有更好的催化剂，且能大量工业化应用呢？马大为介绍，“这个反应的催化剂用量比较多，在实验室用起来没有太大问题。但工业化对于反应的条件要求更高，催化剂尽可能少用一点，不然成本上就会有问题。这是一个新的课题，我们从 2005 年有这个想法开始，一直到 2015 年才发展出第二代催化剂，整整花了十年时间。”

十年磨一剑的韧性最终让马大为团队突破了这一关卡。“哪怕99%的尝试都是失败，也要有屡败屡战的勇气。”马大为坦言，第二代催化剂的突破就是基于持之以恒的努力，最终实现工业上吨级的应用。如今，荷兰帝斯曼、英国夏尔等国际药企用该反应生产抗高血压药培哚普利、干眼症治疗药利福舒特等。

攀登科学界的“珠穆朗玛峰”

合成化学界常将复杂天然产物全合成比作“攀登珠穆朗玛峰”，马大为团队已完成70余个复杂活性天然产物的高效合成。其中，抗肿瘤药物曲贝替定的合成堪称典范：他们将国际上需40余步的路线缩短至26步，成本大幅降低，如今中国已成为该药物原料药全球最大供应商，惠及数万名患者。

“教育的价值在于唤醒学生的潜能。”马大为培养了近百名研究生，80%以上在上海创新创业。他拿出未来科学大奖300万元奖金，在家乡河南社旗一中设立奖学金，“希望孩子们能做有用的事情，专注地做事情，找到学习的兴趣，敢于挑战自己”。

“科研要服务国家需求，真正为民所用。”

“我1984年秋天到上海学习，先统一上了一年课。教材里面很多东西是我过去的基础达不到的，所以我花了很多功夫把基础打好。我的导师陆熙炎教授是一个非常认真的导师，特别注意科研的细节，重视实验过程。当时对我们的基本要求就是独立思考，实验操作要准、要认真。他告诫我们，做科研要‘战战兢兢，如临深渊，如履薄冰’。陆教授的严谨和严格对我之后的科研之路影响很大，直到今天也是如此。”马大为说道。

如今，他仍保持着每天工作10-12小时的习惯，“办公室对我有特殊吸引力，解决问题的快乐是最大动力”。从基础研究到成果转化，马大为始终践行“为国担当”。他与袁钧瑛院士共建生物与化学交叉研究中心，推动5家生物医药企业诞生；研发的RIPK1抑制剂授权中美企业，用于渐冻症、阿尔茨海默症等疾病治疗，已进入临床阶段。

“科研要服务国家需求，真正为民所用。”这位改写化学教科书的科学家，仍在为更高效的催化剂、更普惠的药物不懈探索。

*上海市科委科普项目资助（项目编号：24DZ2304400）

科学性审查专家：马大为 中国科学院上海有机化学研究所院士