中国科学家破解140年难题 提出芳香胺直接脱氨官能团化新方法，破解140年传统合成难题！

【中国科学家破解140年难题】10月28日，国际顶级学术期刊《自然》（Nature）以封面论文形式刊发了一项来自中国的科研突破——国科大杭州高等研究院张夏衡团队开发的“直接脱氨官能团化”技术，彻底颠覆了沿用140年的芳香胺合成工艺。这项被辉瑞公司研发总监誉为“真正的杰作”的研究，不仅让高危化学试剂退出实验室，更让抗癌药生产成本有望下降30%以上，标志着中国在有机合成方法学领域实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。自1884年Sandmeyer反应问世以来，化学家们若要将芳香胺转化为药物分子，必须先将其制成极不稳定的“重氮盐”。这种中间体如同化学工厂里的定时炸弹：轻微的震动、温度波动甚至静电都可能引发爆炸。2023年，江苏某药企因重氮盐泄漏导致3人死亡、12人重伤的惨剧，至今仍是行业痛点。更严峻的是，传统工艺依赖大量铜试剂催化，每生产1吨药物中间体就会产生200公斤含铜废水。这些剧毒废水的处理成本高达每吨数千元，最终转嫁到患者身上。以治疗乳腺癌的PARP抑制剂奥拉帕利为例，其原料成本仅占终端价格的8%，但合成路线中的重氮盐环节却让药价飙升至每盒2.3万元。“我们不是在造药，而是在拆炸弹。”张夏衡团队成员肖可的比喻，道出了行业140年来的无奈。全球顶尖化学家尝试过数百种替代方案，却始终无法绕过重氮盐这座“大山”。转折点出现在2022年的一次实验中。团队在处理副产物时，发现了一种被忽视132年的N-硝基胺化合物。这种早在1893年就被报道过的物质，在硝酸介导下能原位生成稳定中间体，通过脱除一氧化二氮（N₂O）即可实现芳香碳-氮键的直接转化。“就像用分子剪刀精准裁剪布料。”张夏衡团队开发的“一锅煮”工艺，将原本需要7步、耗时48小时的反应，缩短为1步、3小时完成。更惊人的是，新技术完全摒弃易爆中间体，仅需实验室常规试剂即可实现公斤级放大生产。在依托考昔的合成测试中，新工艺收率从传统方法的32%提升至89%，纯度达到医药级标准。这项突破背后是1400余次条件优化、378种底物测试。当团队在千克级放大实验中实现90%转化率时，实验室里爆发出经久不息的掌声。“我们不仅拆掉了炸弹，还造出了更高效的引擎。”论文共同第一作者屠广亮说。

　　技术突破带来的产业变革正在发生。据药企测算，采用新工艺可使车间安全防护成本降低60%，废水处理成本归零，单公斤中间体成本从8万元降至5万元以下。以年产量50吨的抗癌药中间体计算，每年可节省成本1.5亿元，对应药品价格有望下降15%-20%。

　　“这相当于给制药业装上了‘安全阀’和‘节能器’。”中国化学会有机化学专委会主任委员指出，新技术已通过药明康德、恒瑞医药等企业的中试验证，首批采用新工艺的仿制药预计2027年上市。更深远的影响在于，它打破了跨国药企对高端药物合成技术的垄断。

　　在环境领域，新技术每年可减少重金属废水排放120万吨，相当于8个西湖的蓄水量。农业领域，采用新工艺合成的农药中间体使土壤残留降低70%，为绿色农业提供关键支撑。

　　这项突破的背后，是中国科研体制的创新实践。张夏衡团队横跨国科大、中科院上海有机所、复旦大学等单位，老中青三代科研人员协同攻关。项目获得国家自然科学基金、浙江省“尖兵计划”等资助，但团队选择公开核心技术而非申请专利垄断。

　　“科学成果应该像阳光一样普照大地。”张夏衡的格局赢得国际同行尊重。美国《化学与工程新闻》评价：“中国科学家不仅解决了百年难题，更定义了未来化学工业的绿色标准。”

　　从嫦娥六号月背采样到钍基熔盐堆突破，从量子反常霍尔态到芳香胺合成革命，中国科技正在多个领域实现系统性突破。这些成就的背后，是数十年如一日的基础研究积累，是“板凳要坐十年冷”的科研定力，更是将论文写在祖国大地上的使命担当。

　　当辉瑞公司主动寻求技术合作时，世界看到了中国科技从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的蜕变。但张夏衡团队更关注未来的挑战：“我们正在开发光催化版本的新工艺，争取将反应温度从室温降至冰浴条件。”这项突破给我们的启示远超化学领域。它证明，在关键核心技术领域，中国科学家有能力突破西方百年封锁；它彰显，当个人理想与国家需求同频共振时，就能创造出改变世界的力量；它更预示，在科技自立自强的道路上，中国正在书写属于自己的规则。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上，从实验室到生产线的每一步突破，都在为中华民族伟大复兴积蓄能量。当平价抗癌药走进千家万户，当绿色化工守护绿水青山，我们终将理解：科技报国，从来不是一句口号，而是一代又一代科研工作者用青春和智慧铸就的丰碑。

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