諾獎級突破：中國團隊改寫140年的化學教科書

10月28日，國際頂級期刊《自然》雜志發表了一項被輝瑞高管稱為“真正杰作”的研究——國科大杭州高等研究院張夏衡團隊開發的直接脫氨官能團化新方法，成功改寫了沿用了140年的芳香胺合成工藝。

這項技術讓科學家能夠像使用“查找與替換”功能一樣，將穩定的芳香胺碳-氮鍵直接轉化為構建復雜分子所需的各種化學鍵，完全避開了傳統工藝中高風險的重氮鹽中間體。

百年困局：化學界的“拆彈專家”

在化學合成領域，芳香胺是構建從抗癌藥到新材料等各種分子的“基礎積木”。但過去一個多世紀以來，若要利用這塊“積木”，化學家不得不先將其轉化為**重氮鹽——一種震動或升溫就可能爆炸的危險物質。

“這就像用炸藥拆墻，”張夏衡教授形象地比喻，“現代化工廠既怕它，又不得不依賴它。”

傳統的Sandmeyer反應自1884年間世以來，始終是芳香胺轉化的主流路徑。但這一工藝不僅安全風險高，還需大量銅試劑參與，產生巨額重金屬廢料，成為制藥行業長期的痛點。

意外突破：被遺忘百年的化合物

科學的轉折點常常誕生于偶然。一次實驗中，團隊成員發現了一些被慣例視為“廢品”的副產物。通過細致分析，他們意識到這種早在1893年就被報道過的N-硝基胺化合物，可能正是解開百年難題的鑰匙。

“靈感有時不是設計出來的，而是‘撞’出來的。我們很幸運，站在了前人的肩膀上，看到了他們沒看到的方向。”張夏衡在接受采訪時坦言。

發現N-硝基胺的潛力后，團隊進行了數百次條件優化，測試了上百種藥物分子骨架。結果令人振奮：幾乎所有的芳香胺都能高效轉化，包括多氮雜環、稠環體系等復雜結構。

分子編輯：像改寫代碼一樣改造分子

張夏衡團隊開發的新方法，核心在于一種溫和而精準的“分子手術”。

通過芳香胺在硝酸介導下原位生成N-硝基胺中間體，隨后脫除一氧化二氮，就能實現芳香碳-氮鍵向多種化學鍵的高效直接轉化，包括碳-鹵素鍵、碳-氧鍵、碳-氮鍵及碳-碳鍵等。

這種方法猶如分子層面的“查找與替換”，科學家無需再借助危險的“重氮鹽”作為中介，直接就能在芳香胺這塊“基礎積木”上操作。

團隊還發展出一鍋法脫氨交叉偶聯策略，可在同一反應體系內完成多種交叉偶聯，為從廉價原料快速構建復雜分子提供新途徑。

工業革命：從實驗室到制藥廠

相比傳統工藝，新技術優勢明顯。它避免了爆炸風險，減少90%以上重金屬廢料，且使用廉價易得的實驗室常規試劑。

更令人驚嘆的是，該方案已實現公斤級規模化合成，并開始與藥企合作應用于抗癌藥物中間體的生產。

企業初步測算顯示，新工藝可顯著降低抗癌藥中間體成本，甚至有望將某些藥物中間體的生產成本降低40%至50%。

“一個有普通藥廠的工人，看了我們的配方就能操作。”張夏衡自信地表示。

諾獎級潛力：簡潔背后的革命性

在知乎上，這項研究引發了熱烈討論，獲得超過1500萬瀏覽。有答主生動比喻：“這相當于是什么呢？就是有一天一個廚子意外地發現，黃瓜、茄子、土豆放在一起燉爛，再日的一聲打成糊糊，吃下去就可以長生不老。就這么簡單，但自古以來就硬是沒人發現過。”

面對部分人認為“結果簡單”的評論，有答主回應：“你不能一邊篤信自然是深刻但簡潔的，一邊又在別人拿出簡潔的結果時否定別人的工作。想到和得到之間總還差著做到。”

科學的偉大突破，往往在點破之后顯得如此理所當然。N-硝基胺化合物已在化學家眼皮底下“沉睡”了132年——自1893年被首次報道后，其反應潛力長期未被探索。

張夏衡團隊的成果，讓人聯想到2025年諾貝爾化學獎得主——他們因發現并開發金屬有機框架而獲獎。真正的突破，常源于對司空見慣物質的重新審視。

在西湖畔的實驗室里，這群中國青年科學家用安全、清潔的“分子編輯術”，結束了化學界長達140年的“拆彈”使命。