罗纳德·布雷斯洛是从大自然获取灵感的有机化学家、美国国家科学院院士、美国化学学会前主席,他开拓性地将有机化学和分子生物学结合起来。

 

  罗纳德·布雷斯洛(Ronald Breslow)几乎能在每一个角落发现新的化学反应。作为一名有机化学家,他对有机分子的反应性的理解机敏且直观。他认为,如果自然的反应遵循有机化学的规律,化学家就可以设计出由自然激发的反应。根据这一认识,他创立了生物有机化学――这也是他最重大的科学贡献。
 
  布雷斯洛的整个职业生涯都奉献给了位于纽约的哥伦比亚大学化学系。在那里,他指导了250多名学生,其中许多人如今都已成为有机化学领域的领军人物。他最骄傲的成就之一就是20世纪80年代在哥伦比亚大学担任委员会主席期间成功地录用女性学生,使哥伦比亚大学在1983年实现了男女同校。
 
  布雷斯洛于1931年3月14日出生在新泽西州。小时候,布雷斯洛是一个全面发展的好学生,在人文、体育、学生自治和音乐方面都出类拔萃。他还在自家地下室进行过化学实验,并在17岁时进入颇具声望的全国性竞赛西屋科学奖的决赛。1952年,布雷斯洛获得哈佛大学的化学学士学位。在那里,他遇到了他未来的妻子埃斯特(Esther)。她是一名生物化学家。
 
  在职业生涯早期,他曾与两位获得诺贝尔奖的化学家共事:第一位是罗伯特·伍德沃德(RobertWoodward),当时他在哈佛大学攻读博士学位,研究有机分子的反应性;第二位是亚历山大·托德(AlexanderTodd),那时他在英国剑桥大学做博士后,师从托德教授学习如何将有机化学规律应用于生物分子。1956年,年仅25岁的布雷斯洛成为哥伦比亚大学化学系讲师。
 
  在20世纪50年代,布雷斯洛展示了有机化学如何揭示维生素B1的工作原理。维生素B1是一种“辅助”分子,可以让酶催化不同的反应。1958年,布雷斯洛发现在维生素B1的噻唑环中,负碳离子在氮和硫原子之间的位置非常独特,并因此得以使其保持稳定,从而可以催化所需的一系列广泛的化学转变。
 
  作为一名新教授,布雷斯洛在一个完全不同的化学领域做出了重大贡献:发现了一种被称为芳香性的新型化学键。此前,量子力学曾预言,除了经典的共价键外,芳香族分子还可能具有使电子能够在多个原子间共享或使其离域的键。在苯等芳香族分子中,环状共轭π键包含4n+2个电子,这使得分子非常稳定。1957年,布雷斯洛首次报告成功合成n为0的芳香族化合物――环丙烯正离子。在随后的研究中,他发现具有类似共轭键但只有4n个电子的分子是非稳定的。在他的普及下,“反芳香性”这一术语被用于描述这种性质。
 
  20世纪60年代,布雷斯洛明确指出,有机化学家面临的一个主要挑战是需要选择性地增加不同的原子或官能团使碳氢键(C-H)不被活化,从而使分子更有用。从1969年起,布雷斯洛发表了一系列论文,证明他可以通过在合适的几何结构中将催化基团与分子结合,选择性地激活特定的C-H键。他的研究为今天的C-H活性领域奠定了基础,而在药物合成和其他领域,C-H活性都发挥着重要作用。
 
  布雷斯洛还率先开发了“人工酶”,这种酶可以模拟天然酶来催化一系列有机反应。从20世纪60年代初开始,他证明了被称为环糊精的人工酶可以合成氨基酸和裂解键,其作用原理甚至类似于维生素B1。这项工作促成了化学生物学领域的诞生,将有机化学和分子生物学有机地结合起来,构建具有新结构和新功能的分子。
 
  布雷斯洛还积极参与了抗癌药物“伏立诺他”的研发工作。在20世纪70年代,化学家发现某些有机溶剂能够抑制癌细胞的生长。布雷斯洛意识到,通过将金属结合的分子连接成对可以设计出更有效的药物分子,这些分子可以模仿有机溶剂的工作原理。
 
  布雷斯洛获得了许多荣誉和奖项,包括美国国家科学奖章(1991年),美国化学学会物理有机化学奖(1980年)。为了表彰他的教学,哥伦比亚大学授予他马克·范·多琳奖和杰出教师奖。1997年,他被美国化学与工程新闻杂志评为过去75年化学事业的前75位贡献者之一。以他的名义命名的“罗纳德·布雷斯洛生物模拟化学成就奖”由美国化学学会每年颁发。
 
  耶鲁大学化学教授舍帕茨(Schepartz)说:“他是一个智力巨人,与罗纳德谈论科学就像一场象棋比赛,你的对手总是领先你4步。一开始这很令人沮丧,但却很有趣。我记得最清楚的是他对家人、同事和团队中每一个人的友善。他过着令人惊叹的生活,将被深深地怀念!”

资料来源 Nature

责任编辑 田心