在許多人的心目中，以色列是一個(gè)充滿(mǎn)神奇色彩的創(chuàng)新之國(guó)。這個(gè)國(guó)土面積與北京差不多大，人口只有830萬(wàn)，自然資源極度匱乏，政治環(huán)境不容樂(lè)觀(guān)的國(guó)度，竟能多次進(jìn)入“創(chuàng)新國(guó)家”排名的前五，甚至是前三。其背后的原因，在于以色列人“不走尋常路”的創(chuàng)新思維模式。
在最新一期的《科學(xué)》雜志上，以色列的科學(xué)家用一篇精彩的論文，向我們完美地詮釋了什么叫做創(chuàng)新。這篇論文的正文一共只有4頁(yè)，卻有望用一種簡(jiǎn)單的技術(shù)，大幅降低新藥副作用，為醫(yī)藥行業(yè)帶來(lái)革新。
我們知道，化學(xué)上有一個(gè)叫做“手性”的概念，這是指兩個(gè)分子有一模一樣的分子式，有一模一樣的外觀(guān)，但在結(jié)構(gòu)上卻左右對(duì)稱(chēng)。這就好像是我們的左右手一樣。這個(gè)概念雖然簡(jiǎn)單，但對(duì)生命有著極為重要的意義。絕大多數(shù)生物活性分子是有手性的，譬如大部分氨基酸為左旋分子，大部分糖是右旋分子。如果搞錯(cuò)了左右，就可能對(duì)人體帶來(lái)巨大危害。
上世紀(jì)50年代到60年代之間的“反應(yīng)停”事件，就是手性分子給人類(lèi)帶來(lái)的慘痛教訓(xùn)。“反應(yīng)停”的主要成分是沙利度胺（thalidomide），能用于緩解孕婦的嘔吐現(xiàn)象，但人們沒(méi)有意識(shí)到，能起藥效的僅僅是這款分子的一個(gè)形態(tài)，而它的另一個(gè)形態(tài)會(huì)引起嚴(yán)重的嬰兒畸形！這也讓新藥研發(fā)人員們意識(shí)到區(qū)分藥物分子手性的重要性。
盡管分子的手性對(duì)于藥物的安全至關(guān)重要，我們目前卻缺乏一種簡(jiǎn)便的區(qū)分技術(shù)。我們前面提到，手性分子的原子組成完全一致。因此許多研究人員將精力集中在了這些分子空間構(gòu)象的不同上，期望通過(guò)空間效應(yīng)來(lái)區(qū)分不同的手性分子。這種方法行之有效，但成本不菲。
以色列魏茲曼科學(xué)研究院（Weizmann Institute of Science）與耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)（Hebrew University）的研究人員們則跳出了這一思維定勢(shì)。他們指出，最近的一些研究表明手性分子上的電荷再分配，會(huì)在兩種對(duì)映體上展現(xiàn)出不同的電子自旋取向（electron spin orientation）。這有助于我們將左旋與右旋的分子區(qū)分開(kāi)來(lái)。
具體來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)需要用到特殊的“磁鐵”。由于手性的不同，這些分子上的電荷分布微小差異，能被敏銳地識(shí)別出來(lái)——左旋分子會(huì)靠近“磁鐵”的一端，而“右旋”分子會(huì)靠近另一端。這一簡(jiǎn)潔的流程，有望讓化學(xué)合成家快速獲得想要的分子，也能讓新藥制造者保留自己想要的一種對(duì)映體，丟棄可能會(huì)帶來(lái)副作用的另一種對(duì)映體。這樣一來(lái)，化學(xué)合成的效率會(huì)得到進(jìn)一步提高。
“我們的發(fā)現(xiàn)有重要的應(yīng)用價(jià)值，”該研究的通訊作者之一Ron Naaman教授說(shuō)道：“它能帶來(lái)更好、更安全的藥物。”
“我們正在將科學(xué)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，”另一名通訊作者Yossi Paltiel教授說(shuō)道：“生產(chǎn)出更好的藥物，或是更環(huán)保的產(chǎn)品，對(duì)于產(chǎn)業(yè)和病患來(lái)說(shuō)是一個(gè)雙贏。”
值得一提的是，盡管美國(guó)FDA建議所有手性藥物都應(yīng)該分離出有效的對(duì)映體，但目前只有13%的手性藥物得到了良好的區(qū)分。考慮到這一數(shù)據(jù)，這項(xiàng)《科學(xué)》重磅研究有望給未來(lái)新藥合成帶來(lái)重要改變。
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