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  • 菲爾·巴蘭

    菲爾·巴蘭

    菲爾·巴蘭(Phil S. Baran)是Scripps研究所化學(xué)系教授和Skaggs研究所化學(xué)生物學(xué)成員。1997獲紐約大學(xué)化學(xué)學(xué)士學(xué)位,2001年獲Scripps研究所博士學(xué)位。在K.C. Nicolaou的指導(dǎo)下,他成為諾貝爾獎得主,哈佛大學(xué)教授E J Corey的實(shí)驗室的一名博士后。

    菲爾·巴蘭天然產(chǎn)物全合成領(lǐng)域享有盛譽(yù)的年輕學(xué)者。他取得的杰出成就包括:史上最難合成的天然產(chǎn)物Palau'amine和Vinigrol的首次全合成,高氧化態(tài)甾體化合物Ouabagenin的半合成,14步法合成Ingenol等。此外,Baran教授在自由基參與的雜環(huán)化合物C-H鍵官能團(tuán)化、鐵催化的還原烯烴偶聯(lián)等高效構(gòu)建C-C、C-N鍵的方法學(xué)發(fā)展方面頗有建樹,這些方法可應(yīng)用于復(fù)雜天然產(chǎn)物的后期修飾以及活性小分子庫的快速制備,在新藥研發(fā)和化學(xué)生物學(xué)研究方面具有巨大潛力。

    2013年,他被授予通常被稱為“天才獎”的麥克阿瑟獎,獎金為62.5萬美元。


    人物生平

    Baran于1977年8月10日出生在新澤西州,并在佛羅里達(dá)州長大。他記得自己在高中時是并不是一個“好”學(xué)生,喜歡玩角色扮演游戲、編寫計算機(jī)程序、玩樂高玩具。他說,常見的主題是“創(chuàng)造之前并不存在的東西”。

    由于受到化學(xué)老師的鼓勵,他開始進(jìn)行課后實(shí)驗,并很快將他的創(chuàng)造力發(fā)揮到合成分子。1995年,他開始在紐約大學(xué)攻讀化學(xué)學(xué)士學(xué)位,并熱情地接受了Schuster的邀請在他的實(shí)驗室工作,目標(biāo)是將C60與卟啉鏈接起來,以制備人工光合作用系統(tǒng)。

    在參加另一個有機(jī)大佬K. C. Nicolau的一個講座后(現(xiàn)在休斯敦的萊斯大學(xué)),Baran表示:“這就是我想要與其工作的人”。隨后在Scripps的Nicolau手下攻讀博士學(xué)位的過程,Baran笑著說,“訓(xùn)練嚴(yán)酷,就像海豹突擊隊”。

    2001年,他博士畢業(yè)后到美國哈佛大學(xué)的E J Corey實(shí)驗室進(jìn)行博士后研究。當(dāng)時Corey剛剛在1990年拿到了諾貝爾化學(xué)獎,因為他在發(fā)展逆合成分析中的貢獻(xiàn),即在紙上用邏輯手段剖析復(fù)雜分子,以便更好地設(shè)計合成方法!跋蛩麑W(xué)習(xí),就像是星球大戰(zhàn)中一個絕地戰(zhàn)士向歐比旺學(xué)習(xí)一樣”,Baran說。

    Baran在2003年回到了Scripps擔(dān)任助理教授,三年后非常年輕的他(28歲)取得了終身教授的職位。從此他一直在那里,建立起了屬于他的一個快速增長的天然產(chǎn)物合成庫。例如2006年,他合成出了強(qiáng)力抗癌藥haouamine A、海洋生物堿chartelline C和其它幾個復(fù)雜的天然產(chǎn)物。

    菲爾·巴蘭

    但這時Baran才剛剛開始熱身。次年,他發(fā)表了具有里程碑意義的文章,作為他的合成方法的宣言,并將其應(yīng)用到創(chuàng)建一系列的在克數(shù)量級的對映體純海洋天然產(chǎn)物,包括ambiguine H、welwitindolinone A和fischerindole I。

    2007年,Baran合成三個天然產(chǎn)物(沒有用到保護(hù)基)。

    2009年,Baran合成了史上最難合成的天然產(chǎn)物之一Palau’amine,這種生物堿包括9個氮原子和8個手性中心,任何一點(diǎn)錯誤,都會導(dǎo)致整個分子的崩潰。

    Baran非常重視天然產(chǎn)物合成的產(chǎn)業(yè)化以及在制藥業(yè)的作用,因此他注重終產(chǎn)物的產(chǎn)量(克量級)、步驟的簡化、成本的降低。2013年,Baran成功簡化了抗癌藥物Ingenol的全合成,從常見的37至45步,減少為14步,這一成果也發(fā)表在《Science》上。Baran的策略可以總結(jié)為兩個階段:首先構(gòu)建碳骨架,然后對其功能化。利用相同的策略,Baran也計劃進(jìn)行最具標(biāo)志性的萜烯之一——紅豆杉醇(taxol)的全合成,希望使這一抗癌藥的產(chǎn)量達(dá)到克級(目前的全合成,產(chǎn)量最高不過28mg)。

    如今,Baran仍然把大量時間用在實(shí)驗室里,每天早上6點(diǎn)上班。2011年,一封開玩笑的公開信出現(xiàn)在網(wǎng)上,懇求他慢下來,這封信寫道,“以全人類的名義請您慢下來吧”,“我們這些凡人,根本跟不上您的步伐……這一點(diǎn)都不好笑。我們需要——休息!,“如果展望未來,”Corey說,“他在同行中的領(lǐng)先優(yōu)勢將會是令人咂舌的20年!

    主要成就

    2014年Mukaiyama獎,·2013年麥克阿瑟獎,2013年皇家化學(xué)會有機(jī)合成化學(xué)獎,2012年ACS圣迭戈節(jié)杰出科學(xué)家獎,2011年ISHC Katritzky雜環(huán)化學(xué)獎,2010年Thiemeu2013IUPAC有機(jī)合成化學(xué)獎,2010·ACS純化學(xué)獎,2009·賽克勒獎,92007·國家費(fèi)森尤斯獎,2006·輝瑞在有機(jī)化學(xué)創(chuàng)新獎,2006·貝克曼青年科學(xué)家獎,2005年阿斯利康卓越的化學(xué)獎,2005·杜邦青年教授獎,2005·羅氏卓越的化學(xué)獎,2005·安進(jìn)的青年研究者獎,2005·塞爾學(xué)者獎,2005-2006年葛蘭素史克化學(xué)學(xué)者獎。

    人物軼事

    Phil S.Baran的實(shí)驗室完成每一個分子時,都會制作一個慶祝蛋糕,并在蛋糕上畫出所合成分子的結(jié)構(gòu)式。

    個人生活

    Baran父母在他很小的時候就離婚了,Baran在將全身心投入到化學(xué)后,他已經(jīng)無暇培養(yǎng)別的興趣了。Schuster帶他去看紐約愛樂樂團(tuán)的演出,并引導(dǎo)他接觸體育活動,并在這個過程中發(fā)現(xiàn),他的視力很差且從未得到矯正。 “Dave就像一個父親一樣把我保護(hù)起來;他把我變成一個像樣的人,”Baran說。

    中國之行

    2011年10月19日,美國Scripps研究所的Phil S. Baran教授和余金權(quán)教授應(yīng)邀訪問上海有機(jī)所,并在有機(jī)所新建成的2號綜合實(shí)驗樓報告大廳舉行了學(xué)術(shù)報告會,此次報告會由馬大為副所長主持。有機(jī)所近350位科研人員參加了報告會,被內(nèi)容精彩、學(xué)術(shù)深厚的報告所感染,積極互動并熱烈交流。

    19日下午,Phil S. Baran教授和余金權(quán)教授還走訪了我所部分教授的實(shí)驗室,具體在金屬催化和化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的前沿進(jìn)展進(jìn)行了廣泛的探討和溝通,并探討了合作的可能。

    人物評價

    Baran實(shí)驗室的合成以八個指導(dǎo)原則為基礎(chǔ),例如避開保護(hù)基團(tuán)。保護(hù)基團(tuán)是非常有用的工具,但添加和去除它們需要增加額外的步驟,這會顯著降低產(chǎn)量。通過利用分子中官能團(tuán)的先天反應(yīng)性,他的合成方法完全避免使用保護(hù)基團(tuán)。也盡量不使用氧化還原反應(yīng),而是設(shè)計使得分子的氧化態(tài)隨著反應(yīng)步驟逐漸一致地改變。這些反應(yīng)還盡量使每個步驟中形成碳-碳鍵的數(shù)量最大化。雖然很多年來其他化學(xué)家曾使用所有這些原則中的每一個,他在合成中嚴(yán)謹(jǐn)遵守所有的原則提升了全合成的標(biāo)準(zhǔn),Schuster補(bǔ)充道,“他只是做得比任何人都好。“他是他那一代最好的合成化學(xué)家”美國紐約大學(xué)的David Schuster說,“他也是一個很好的人”。

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