余金权：我要把分子撬断合成新分子 研制出抗癌药

出品|科学家说栏目组

作者| 网易科技 温泉

[他是谁]

余金权，美国斯克利普斯研究所教授，全球C-H键活化领域最为活跃的华人学者，他的研究领域主要为：C-H键活化研究及其在新药研发和天然产物全合成领域的应用。他在惰性C-H键的选择性活化和分子修饰研究方面开展了非常原创的工作。

[精彩观点]

1.在未来三五年间，C-H键活化将带来制药领域翻天覆地的变化。从2015年开始，这个领域进入爆炸式的增长阶段，而且这可能才刚刚开始。

2. 我希望能够发展新的技术对分子进行魔术般的变化。就像变魔术一样，你一个分子拿来，我可以把它撬断，变成一个新的分子。

3. 人工智能可以成为一个工具，但是距离创造性地推动一个领域，目前还差得太远。不要说代替科学家去发现一些新思路，即使一个很简单的反应，发现出来后让计算机去模拟和解释都还很困难。

正文：

“从2015年开始， 这个领域进入爆炸式的增长阶段，我估计这才刚刚开始。”坐在网易科技记者对面，美国斯克利普斯研究所教授余金权兴奋地表示。

这是他潜心钻研超过20年的重大突破——目前，余金权的研究小组已经能够把脂肪酸的碳氢键打断，直接做成药。这是碳氢键活化的开创性的一步。

在有机化学领域，C-H键的活化和分子修饰是一项艰难的工作。过去五十年里，科学家不懈努力发展了各种打断碳氢键的方法，但是碳氢键太多而且非常类似，人类想要实现在某个位置上选择性打断困难重重。只有解决这个难题才能随心所欲地合成新的分子。

目前，余金权实验室已经在控制立体选择性和远程选择性方面打开了一扇大门。“去年一年，这一个主题，我们一个组的研究成果就被引用4500多次。全世界排名前十的大部分制药企业都在跟我们合作，甚至跟我们一起发表文章、研究制药，很多对人类健康有意义的结果会陆续出来。”他告诉网易科技。

对分子进行“魔术般的变化”

余金权是国际上C-H键活化领域最为活跃的华人学者，他的研究领域主要为：C-H键活化研究及其在新药研发和天然产物全合成领域的应用。他在惰性C-H键的选择性活化和分子修饰研究方面开展了非常原创的工作。

C-H键的活化和分子修饰之所以艰难，余金权向网易科技解释说，是因为大部份有机分子中70%—80%都是碳氢键。碳氢键非常牢固，而且对常见的反应试剂有排斥性，非常“孤僻”。

有趣的是， 正是这样的惰性也造就了人类，余金权解释：“因为这个非常关键，如果碳氢键不够稳定，很多关键的生物分子包括蛋白质和DNA会容易分解，人就很难生存了，或许，晒个太阳就会被氧化了。”

不过，余金权和碳氢键磕上了。

1990年，他研究生硕士毕业时，就已经比较清楚自己的兴趣所在，他希望能够发展新的技术来能对分子进行魔术般的变化：“就像一个变魔术一样，你一个分子拿来，我可以把它撬断，变成一个新的分子。”

在去剑桥学习以前，余金权已经有一个香料分子在国内投产(ecogreen), 年产4000吨，是国内难能可贵的技术上世界领先的香料支柱产业。

他心里一直在寻找，能不能有更好的方法，合成大量的新的分子，更重要的它们能不能成为药，或者成为抗癌的药物，或者各式各样的药。为了找到这个方法，他先后去了剑桥大学和哈佛大学。

“我去剑桥大学实际上是要学习大自然怎么合成分子，学习酶催化。我先后在剑桥呆了十年，当然在学习的过程中我有新的认识，发现这个并不是解决问题的办法。因为酶催化虽然能够做，但是不能为人类快速所用，至少在当时分子生物学还没有发展的情况下，是有很多局限性的，因为它只能做很小一部分的分子。所以中间就一直在思考，到底怎么样才是解决这个问题的办法，所以又去哈佛重新学习。”余金权回忆。

在哈佛，余金权师从诺贝奖得主E.J.Corey教授，后者是现有的技术里面合成分子领域最杰出的科学家。他在一次访谈中回忆，接受E.J. Corey教授的训练彻底改变了他的研究方向。

翻天覆地的变化

经过多年努力，余金权实验室已经在控制立体选择性和远程选择性方面打开了一扇大门。2016年，余金权实验室在《Nature》《Science》上连续发表了多篇文章，现在已经可以做到把肥皂中主要成份脂肪酸的碳氢键打断，经过改造，直接做成药。

余金权告诉网易科技，接下去要做的，就是把这个方法更加广泛地推广，用更多的底物，做出更多的反应，做成更多的药。虽然依然有很多问题需要解决， 但他认为，在未来三五年间，这将带来制药领域翻天覆地的变化。

以下网易科技访问余金权教授的部分实录：

网易科技：您加入 “未来科学大奖科学家委员会”的初衷是什么，为什么选择加入它？

余金权：我觉得这是一个很好的机会，世界各地专家可以在一起工作，去发现、推荐在中国做出突破性的工作的科学人员推荐给社会，把研究成果和大家一起分享。通过这个工作，可以引导或者鼓励年轻人，怎么样去体会或欣赏创造性思维，体验科学妙不可言的地方。通过这样可以激发大家的科学兴趣。

当然中国已经有很多奖项，但这个评奖本身非常有挑战性的。就好像酿酒，要酿最好的酒，首先你要有好的品酒师；如果你品酒师不好，那就不可能酿出很好的酒。所以不要小看评审奖的过程，大家可能会把目光聚焦在最后谁得了这个奖，其实我倒是觉得这整个过程很重要的，整个评审的过程是把所有比较好的研究项目，都要放在一起来研究，最后选出候选人。而且我们要挑选侯选材料送到国际上进一步评审，再来决定到底哪些工作是最有创造性的。我觉得这个过程非常重要。

网易科技：您研究的这个领域非常有意思，是碳氢键活化，有机化学当中的一个领域。您的这个研究经历其实还挺曲折的，是个有故事的人。您为什么对它这么感兴趣，这个领域的科研成果会如何颠覆我们的认知，或者改变我们人类的生活？

余金权：我的目标其实在中国研究生硕士毕业时就已经比较清楚，我希望能够发展新的技术对分子进行魔术般的变化。就像变魔术一样，你一个分子拿来，我可以把它撬断，变成一个新的分子。

我在去剑桥学习之前，其实已经有一个香料分子在国内投产(ecogreen), 年产4000吨，是国内难能可贵的技术上世界领先的香料支柱产业。我心里一直在寻找，能不能有更好的方法，合成大量的新的分子，更重要的它们能不能成为药，或者成为抗癌的药物，或者很多很多的药，各式各样的药。

我去剑桥大学实际上是要学习大自然怎么合成分子，学习酶催化。我先后在剑桥呆了十年，当然在学习的过程中我有新的认识，发现这个并不是解决问题的办法。因为酶催化虽然能够做，但是不能为人类快速所用，至少在当时分子生物学还没有发展的情况下，是有很多局限性的，因为它只能做很小一部分的分子。所以中间就一直在思考，到底怎么样才是解决这个问题的办法，所以又去哈佛重新学习。

在哈佛，我师从一个诺贝尔奖获得者E.J.Corey，他是现有的技术合成分子是最杰出的科学家，可以说是一个百年难遇的大师级的人物。尽管人类已经达到了非常聪明的地步，就好像你下棋，就像AlphaGo一样，可以下得很漂亮，但是这个前提是很清楚的，就是每一步都是在现有已知的情况下。所以要想突破，就必须产生新的目，在有机合成里也一样，需要很多创造性。

网易科技：目前您研究的领域，达到什么程度了？

余金权：我现在研究了十五年，我当时第一个提出的课题在剑桥，是2002年提出来，拿到了一个很大的奖，来攻克这个课题。现在做了十五年，去年我们在《Nature》、《Science》上连续发表了一系列文章，算是一个很大的突破。我们可以把肥皂中的脂肪酸做成一个很复杂的手性分子，可以直接做成药，接下来是怎么样更加广泛的推广，用更多更便宜的底物，做成更多药。除此之外，我们还要跟生物化学家合作，了解怎样的分子有可能成为抗癌的药物。现在分子合成的速度在加快，使得合成药物和发现药物的速度也大大加快了。现在正是处于爆发的阶段，可能以后再过三到五年，制药界会有天翻地覆的变化。

网易科技：互联网、大数据和人工智能的发展，在推动很多学科的发展。大家认为未来它们会推动其他相关的学科大发展。您认为，在碳氢键活化，或者在有机化学领域，会不会也被互联网大数据和人工智能的发展所推动，以后发展很不一样？

余金权：这里有很多误区。大家认为互联网、手机这些是跟日常息息相关的，所以大家都觉得这个影响会很大，但是这个影响目前对科研来说还是非常局限的。

人工智能可以成为一个工具，但是距离创造性地推动一个领域，目前还差得太远。不要说代替科学家去发现一些新的思路，就是一个很简单的反应，如果人们发现出来以后让计算机去模拟和解释都还很困难。创造性的搞科研跟互联网，跟下棋完全不是一回事。

【科学家介绍】

余金权，美国斯克利普斯研究所教授，国际上C-H键活化领域最为活跃的华人学者。他的研究领域主要为：C-H键活化研究及其在新药研发和天然产物全合成领域的应用。他在惰性C-H键的选择性活化和分子修饰研究方面开展了非常原创的工作。

余金权生于1966年，1982-1987就读于华东师范大学，1988年9月—1990年7月，在广州化学研究所取得化学硕士学位。硕士毕业，成功创办企业后，赴剑桥大学学习。

1994年10月—1999年9月，获得英国剑桥大学博士学位。2001年—2002年，美国哈佛大学化学系博士后。2003年—2004年，剑桥大学化学系，英国皇家学会研究员。2004年—2007年，在美国布兰迪斯大学担任助理教授；2007年7月—2010年8月，在美国斯克利普斯研究所担任副教授；2010年8月至今，在美国斯克利普斯研究所任教授。