48天內全球頂級期刊兩連發武漢大學雷愛文／李武教授團隊備受關注

　　“這藥是特效藥，四萬塊一瓶，我吃了三年。”這句話出自電影《我不是藥神》主人公程勇和一位白血病患者之間的對話。

　　他們討論的藥物格列衛，是一種針對慢性粒細胞白血病的“明星抗癌藥”。它能將這種致命的疾病轉變為一種可以通過規范服藥加以控制的慢性病。然而，高昂的研發成本和專利費用，導致格列衛的價格居高不下。

　　“利用我們的最新研究，有望研制出一個比格列衛藥效更好的抗白血病新藥。”說起最新研究成果的應用價值，雷愛文躊躇滿志。

　　8月29日，Nature在線發表了武漢大學化學與分子科學學院、高等研究院雷愛文/李武教授團隊的電合成新技術研究，題為《電催化芳烴和雜芳烴還原氘代》。這項研究在藥物開發和實際應用中前景廣闊。

　　值得一提的是，48天前的7月12日，該團隊剛在Science上發表了他們的另一項成果。

　　創新方法，助力“格列衛”藥效提升

　　李武介紹，氘（讀音同“刀”）是一種重水。在制藥過程中，氘標記技術在新藥研發、科學研究中有著廣泛的應用，比如幫助科學家了解藥物如何在體內工作，或者追蹤生物體內的化學變化。雷愛文/李武教授團隊新研究的原理就是以氘代替藥物分子中的“氫”，實現藥物治病效果的有效升級。

　　李武介紹，一些含有氘的新型藥物，如氘代丁苯那嗪（安泰坦）、多納非尼（澤普生）和VV116（民得維），已經被批準用于治療疾病。該技術將藥物分子中特定位置上的氫替換成氘后，封閉代謝位點，不影響藥理活性，還能減少服藥頻次。

　　“簡單理解，如果一種藥物，患者需要每日服用9顆；經過‘氘代’升級后的新藥，也許只需要每日服用1顆。降低用藥量，不僅能保證同樣的服藥效果，而且能夠降低藥物的毒副作用。”李武表示。

　　目前能夠制造氘標記化合物的方法并不多，而且這些開發的氘標記方法十分有限，在引入多個氘原子和高氘標記率方面存在極大的挑戰，導致這些化合物的成本非常高。因此，找到一種既能降低成本又能有效進行氘標記的方法至關重要。

　　雷愛文告訴《中國科學報》，研究團隊所做的工作就是解決關鍵技術難題——氘標記。該團隊從原創電極材料出發，通過電合成新技術開發了一個全新且經濟性較強的方法。該方法使用氘水作為低成本的氘源，成功還原多個含有苯環的藥物分子，包括治療糖尿病和抗血小板的藥物等。此外，該方法還可以用于高效率地合成其他藥物分子，具有廣泛的適用性。

　　盡管理論和實驗均表明此方法在藥物分子的特定位點上進行氘代是可行的，但尚需進一步研究以評估其藥效和潛在的應用價值。

　　該團隊經過持續多年的研究，終于找到一種電催化芳烴和雜芳烴還原氘代的技術方法。科學家經過實驗驗證，把這種方法應用到新藥研制上，理論上能夠制造出升級版格列衛等多種高效的新藥。這樣既能降低藥物成本，讓更多老百姓買得起藥，又能保持或提高藥物的療效。

　　48天內成果兩連發，偶然中也有必然

　　雷愛文團隊最近頗受關注。7月12日，該團隊在Science上發文，首創程序化交流電合成新技術應用于銅催化碳氫鍵轉化反應；8月29日又在Nature發文。兩篇頂刊論文的發表時間間隔不到50天。

　　雖然其中不乏審稿和修改周期較長，導致兩篇文章上線時間湊到一起的“偶然”，但成果頻出的背后，也是該團隊在單電子操控技術領域堅持不懈鉆研20多年的必然結果。

　　該團隊發表在Science的研究成果通過交流電電子層面的精準調控，有效解決了傳統化學合成過程中的能源消耗和環境污染問題，為綠色制造開辟了新的可行途徑。

　　而發表在Nature上的成果則是研發出一個全新的電合成氘代技術，將氘代化物成藥的可能性提升到100%，為我國將現有西藥轉化為氘代新藥，助力國民生命健康奠定了基礎。二者都是電合成技術的成果。

　　國際純粹與應用化學聯合會將電合成新技術評定為2023年度化學領域十大新興技術之一。有業內人士認為，武漢大學同一個科研團隊接連發頂刊文章引發國際同行關注，把電合成新技術推向了一個新的高潮。

　　審稿過程多坎坷，師生合力克難關

　　找到一種合適的納米催化劑，是這項研究工作的核心所在。在這一過程中，論文第一作者、武漢大學博士生步發祥投入了極大的心血。他花費了一年的時間，日以繼夜地進行實驗和篩選，最終成功地篩選出了最合適的納米催化劑。

　　然而，論文的外審過程并不順利，這讓已經延畢一年的步發祥一度陷入焦慮。

　　在論文外審初期，雖然有兩名審稿人對這項研究給予了高度評價，認為其具有創新性和實用價值，但第三位審稿人卻持續提出尖銳的意見，使得整個審稿流程變得漫長和艱難。為了回應這位審稿人的意見，團隊首次就花費了兩個月的時間進行回復，而后續的修訂過程，更是耗時8個多月。

　　步發祥回憶：“這個過程非常痛苦。這篇論文對我來說關乎畢業大事，所以在這個過程中，我經常感到崩潰。幸運的是，雷老師一直在我身邊鼓勵我，讓我堅持了下來。”

　　盡管過程充滿艱辛，但團隊始終堅信研究工作的創新價值和實際應用前景。正是基于這種信心，團隊克服重重困難，經過長達一年半的反復修訂與論證，這篇論文終于得以發表，為國際電合成研究貢獻了寶貴的成果。

　　雷愛文向《中國科學報》介紹，電合成技術是一項前沿技術，它具備綠色環保、安全可靠以及低能耗的特性，必將成為發展新質生產力的主流技術，有望在價值數百萬億的物質制造領域發揮重要作用。

　　“中國在電合成新技術領域已展現出明顯的技術優勢，并被認為是全球的第一梯隊。中國科學家應該在這方面開展更多突破性研究，先人一步、搶占先機。”他表示。

　　文章鏈接：

　　https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0875

　　https://www.nature.com/articles/s41586-024-07989-7