羅納德·布雷斯洛（1931—2017）

編譯 博衍

羅納德·布雷斯洛是從大自然獲取靈感的有機(jī)化學(xué)家、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)前主席，他開拓性地將有機(jī)化學(xué)和分子生物學(xué)結(jié)合起來。

羅納德·布雷斯洛Ronald Breslow

羅納德·布雷斯洛（Ronald Breslow）幾乎能在每一個(gè)角落發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)反應(yīng)。作為一名有機(jī)化學(xué)家，他對(duì)有機(jī)分子的反應(yīng)性的理解機(jī)敏且直觀。他認(rèn)為，如果自然的反應(yīng)遵循有機(jī)化學(xué)的規(guī)律，化學(xué)家就可以設(shè)計(jì)出由自然激發(fā)的反應(yīng)。根據(jù)這一認(rèn)識(shí)，他創(chuàng)立了生物有機(jī)化學(xué)——這也是他最重大的科學(xué)貢獻(xiàn)。

布雷斯洛的整個(gè)職業(yè)生涯都奉獻(xiàn)給了位于紐約的哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系。在那里，他指導(dǎo)了250多名學(xué)生，其中許多人如今都已成為有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。他最驕傲的成就之一就是20世紀(jì)80年代在哥倫比亞大學(xué)擔(dān)任委員會(huì)主席期間成功地錄用女性學(xué)生，使哥倫比亞大學(xué)在1983年實(shí)現(xiàn)了男女同校。

布雷斯洛于1931年3月14日出生在新澤西州。小時(shí)候，布雷斯洛是一個(gè)全面發(fā)展的好學(xué)生，在人文、體育、學(xué)生自治和音樂方面都出類拔萃。他還在自家地下室進(jìn)行過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并在17歲時(shí)進(jìn)入頗具聲望的全國(guó)性競(jìng)賽西屋科學(xué)獎(jiǎng)的決賽。1952年，布雷斯洛獲得哈佛大學(xué)的化學(xué)學(xué)士學(xué)位。在那里，他遇到了他未來的妻子埃斯特（Esther）。她是一名生物化學(xué)家。

在職業(yè)生涯早期，他曾與兩位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的化學(xué)家共事：第一位是羅伯特·伍德沃德（Robert Woodward），當(dāng)時(shí)他在哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位，研究有機(jī)分子的反應(yīng)性；第二位是亞歷山大·托德（Alexander Todd），那時(shí)他在英國(guó)劍橋大學(xué)做博士后，師從托德教授學(xué)習(xí)如何將有機(jī)化學(xué)規(guī)律應(yīng)用于生物分子。1956年，年僅25歲的布雷斯洛成為哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系講師。

在20世紀(jì)50年代，布雷斯洛展示了有機(jī)化學(xué)如何揭示維生素B1的工作原理。維生素B1是一種“輔助”分子，可以讓酶催化不同的反應(yīng)。1958年，布雷斯洛發(fā)現(xiàn)在維生素B1的噻唑環(huán)中，負(fù)碳離子在氮和硫原子之間的位置非常獨(dú)特，并因此得以使其保持穩(wěn)定，從而可以催化所需的一系列廣泛的化學(xué)轉(zhuǎn)變。

作為一名新教授，布雷斯洛在一個(gè)完全不同的化學(xué)領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)：發(fā)現(xiàn)了一種被稱為芳香性的新型化學(xué)鍵。此前，量子力學(xué)曾預(yù)言，除了經(jīng)典的共價(jià)鍵外，芳香族分子還可能具有使電子能夠在多個(gè)原子間共享或使其離域的鍵。在苯等芳香族分子中，環(huán)狀共軛π鍵包含4n+2個(gè)電子，這使得分子非常穩(wěn)定。1957年，布雷斯洛首次報(bào)告成功合成n為0的芳香族化合物——環(huán)丙烯正離子。在隨后的研究中，他發(fā)現(xiàn)具有類似共軛鍵但只有4n個(gè)電子的分子是非穩(wěn)定的。在他的普及下，“反芳香性”這一術(shù)語(yǔ)被用于描述這種性質(zhì)。

20世紀(jì)60年代，布雷斯洛明確指出，有機(jī)化學(xué)家面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是需要選擇性地增加不同的原子或官能團(tuán)使碳?xì)滏I（C-H）不被活化，從而使分子更有用。從1969年起，布雷斯洛發(fā)表了一系列論文，證明他可以通過在合適的幾何結(jié)構(gòu)中將催化基團(tuán)與分子結(jié)合，選擇性地激活特定的C-H鍵。他的研究為今天的C-H活性領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)，而在藥物合成和其他領(lǐng)域，C-H活性都發(fā)揮著重要作用。

布雷斯洛還率先開發(fā)了“人工酶”，這種酶可以模擬天然酶來催化一系列有機(jī)反應(yīng)。從20世紀(jì)60年代初開始，他證明了被稱為環(huán)糊精的人工酶可以合成氨基酸和裂解鍵，其作用原理甚至類似于維生素B1。這項(xiàng)工作促成了化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的誕生，將有機(jī)化學(xué)和分子生物學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，構(gòu)建具有新結(jié)構(gòu)和新功能的分子。

布雷斯洛還積極參與了抗癌藥物“伏立諾他”的研發(fā)工作。在20世紀(jì)70年代，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些有機(jī)溶劑能夠抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。布雷斯洛意識(shí)到，通過將金屬結(jié)合的分子連接成對(duì)可以設(shè)計(jì)出更有效的藥物分子，這些分子可以模仿有機(jī)溶劑的工作原理。

布雷斯洛獲得了許多榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)，包括美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?991年），美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)物理有機(jī)化學(xué)獎(jiǎng)（1980年）。為了表彰他的教學(xué)，哥倫比亞大學(xué)授予他馬克·范·多琳獎(jiǎng)和杰出教師獎(jiǎng)。1997年，他被美國(guó)化學(xué)與工程新聞雜志評(píng)為過去75年化學(xué)事業(yè)的前75位貢獻(xiàn)者之一。以他的名義命名的“羅納德·布雷斯洛生物模擬化學(xué)成就獎(jiǎng)”由美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)每年頒發(fā)。

耶魯大學(xué)化學(xué)教授舍帕茨（Schepartz）說：“他是一個(gè)智力巨人，與羅納德談?wù)摽茖W(xué)就像一場(chǎng)象棋比賽，你的對(duì)手總是領(lǐng)先你4步。一開始這很令人沮喪，但卻很有趣。我記得最清楚的是他對(duì)家人、同事和團(tuán)隊(duì)中每一個(gè)人的友善。他過著令人驚嘆的生活，將被深深地懷念！”