中国科学家破解140年难题

　　【中国科学家破解140年难题】“这就像在化学工厂里拆除了一个定时炸弹。”2025 年 10 月 28 日，国际权威期刊《自然》发表了国科大杭州高等研究院张夏衡团队的一项重磅研究成果，该成果成功破解了困扰全球化学家140 年的百年难题。这项被称为 “分子编辑术” 的技术，彻底摒弃了传统药物合成中必须使用的易爆物质，更规避了高污染废水的产生，有望大幅降低抗癌药的生产成本，让更多患者受益。​

　　故事要从一个跨越世纪的化学难题说起。在过去140 年里，化学家们想要让芳香胺 “变身” 成其他有用的物质，大多数情况下必须先将芳香胺转化为名为 “重氮盐” 的中间体。芳香胺是合成众多药物分子不可或缺的原料，也是世界上消费量最大的化学品之一，而重氮盐就像一道绕不开的 “鬼门关”。“重氮盐这种物质极不稳定，震动或升温就可能爆炸。这就像在化学工厂里埋下了一颗‘定时炸弹’，不仅危险，而且极大地限制了工业化生产。” 研究人员如此形容传统工艺的弊端。更值得注意的是，传统工艺还需使用大量含铜试剂，会产生高污染废水，既增加环保成本，又不符合绿色生产理念。正是这种高风险、高污染的工艺，推高了诸多抗癌药的生产成本 —— 抗癌药高昂价格的根源，往往不在原料本身，而在 “如何把原料变成药” 的合成路线。​

　　面对这一世纪困局，张夏衡团队历经三年努力，创新性地提出了一种以 N - 硝胺为媒介的直接脱氨官能团化策略。该方法可在温和条件下，将惰性的芳香 C–N 键一步转化为 C–X、C–O、C–N、C–C 等多种化学键。通俗来说，这项技术就像给分子做 “温和手术”，无需危险中间体，直接在芳香胺上 “一键替换”，普通药厂工人看配方就能操作。团队测试了超过170 种不同的化学原料，都取得了极好的效果：无论是以前很难处理的间位氨基吡啶、多氮杂环等，还是结构复杂的药物分子，新方法都能高效地将它们转变为所需的产物，展现出极强的普适性。​

　　与传统方法相比，这项新技术展现出多重压倒性优势。它彻底摒弃了易爆中间体，从根本上解决了安全生产的难题，同时省去了含铜试剂的使用，杜绝了高污染废水的产生，实现了绿色生产。反应仅需实验室中常见且价格低廉的常规试剂即可实现公斤级放大，收率优异、操作安全，为工业化应用奠定了基础。更高效的是，该方法能 “一锅法” 衔接多种偶联反应，给药物分子改造打开更快的路 —— 研究团队已展示如何用 “一锅煮” 的方式，高效便捷地合成出抗炎药 “依托考昔”，将原本复杂的多步合成路线大大缩短。而对患者和药企而言最关键的是，它还能将部分药物中间体成本降低 40%-50%，为药品降价提供了核心动力。​

　　这项技术的突破，对制药行业意味着一场深度革新。该方法让制药企业在临床后期仍能快速合成系列类似物，挑选出活性最高、副作用最小的候选药物，减少因合成困难而被迫放弃的 “潜在好药”，极大提升了药物研发效率。一旦该技术被纳入重磅抗癌药（如 PARP 抑制剂、BTK 抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂）的第二代、第三代仿制药工艺，单药全周期成本有望大幅下降。可以预见，这项技术将真正让 “高科技抗癌药” 走向 “平民价”，惠及更多普通患者，缓解 “看病贵” 的民生痛点。​

　　这项研究成果迅速赢得了国际科学界的高度认可。《自然》四位主审稿人对该成果给予高度评价，作为审稿人之一的国际制药巨头辉瑞公司高级研发总监 Scott Bagley称赞其为 “true tour de force”（法语：真正的杰作）。360 董事长周鸿祎则直呼这是 “诺奖级突破”。值得注意的是，该团队从9 月投稿《自然》到 10 月获得刊发，创下了罕见高效的投稿纪录，这也从侧面反映了论文质量之高与成果的突破性价值。​

　　目前，张夏衡团队已和一些药企对接，将这项技术用于抗癌药等中间体合成。该方法已经通过了千克级（1000g）的放大实验验证，转化成功率高达90%，更有望实现吨级绿色生产，证明它完全具备从实验室走向工厂的潜力。随着我国科研能力增强，我们不再只是跟着做别人的工艺，而是在改写工艺的 “底层指令”。从绿色药物合成、可见光催化到活性分子修饰，这项突破为中国科研打开了更多可能性，彰显了我国在化学合成领域的领先地位。​

　　从 1885 年到 2025 年，从传统重氮盐工艺到直接脱氨官能团化策略，中国科学家用一项 “真正的杰作”，改写了延续 140 年的化学合成史。当这项技术走出实验室，走进制药工厂，它带来的不仅是更安全、更绿色的生产工艺，更是无数患者能够负担得起的高质量药品。这正是科技创新最动人的价值 —— 让高端科技走下神坛，走进寻常百姓家，用技术突破回应民生期待。