他,28岁评教授,38岁当院士,今日再发Nature!

2025-09-01 3908

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Phil S. Baran教授是当今有机合成化学领域最耀眼的天才之一。作为合成泰斗K.C. Nicolaou的得意门生,他28岁即获得终身教授职称,38岁当选美国艺术与科学院院士,40岁成为美国国家科学院院士。他的科研生涯堪称传奇:博士期间五年发表34篇论文,带领团队攻克了Palau'amine等里程碑式的天然产物全合成,荣获麦克阿瑟"天才奖"和Mukaiyama奖。学界甚至有人发出"以全人类的名义,请你慢一点…我们凡人跟不上你的脚步。这已经不好玩了,我们需要休息!"。

但这位高产科学家却认为:"文章本身并不让我兴奋,追求真理才是目的"。他保持着每天清晨六点工作的习惯,被学生称为"健身狂人"和"可依靠的肩膀"。从实验室到健身房,他用激情与毅力重新定义着合成化学的边界。

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图片来自Baran Lab Blog

今天,Phil S. Baran教授课题组的研究成果发表在《Nature》上,下面,让小编带大家一起拜读一下大佬的最新研究成果。

最新《Nature》:突破合成瓶颈!实现麻痹性贝类毒素的规模化合成

1957年,科学家首次从阿拉斯加黄油蛤中分离出一种强效神经毒素——麻痹性贝类毒素(Saxitoxin, STX)。这种分子能够精准阻断电压依赖性钠离子通道,使神经信号无法传递,因此被视为研究神经电生理的重要工具,也蕴藏着开发长效麻醉剂和治疗神经疾病的巨大潜力。然而,STX 结构复杂、极易溶于水,长期以来让化学家们在全合成上屡屡受阻。过去几十年虽然有不少巧妙的合成路线,但往往步骤繁琐、效率低下,产率仅在0.01%到4%之间,更缺乏模块化和可扩展性。如何以一种简洁、高效、可规模化的方式合成 STX 及其家族分子,一直是化学合成领域的“圣杯”问题。

今日, Phil S. Baran教授联合Marisa Roberto教授报道了一条全新的 STX 合成策略:通过将自由基逆合成、C–H键官能化以及生物催化相结合,他们首次实现了不到10步即可完成的模块化、规模化合成路线。不仅成功合成了 STX 本体,还实现了首个新生物碱 neoSTX 的全合成——这一分子此前只能依赖天然提取。团队进一步利用该路线合成了一系列天然及非天然类似物,并在电生理实验中验证了其对钠离子通道的抑制活性。这一突破为药物开发和神经科学研究打开了新的大门。相关成果以“Scalable total synthesis of saxitoxin and related natural products”为题发表在《Nature》上,第一作者为中国学者Yinliang Guo,Yiheng Li为共同一作。

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这项研究代表了 STX 全合成领域的里程碑。作者不仅用极简的路线解决了长期困扰化学家的难题,更首次实现了 neoSTX 的人工合成,拓展了研究和药物开发的可能性。未来,这一蓝图有望被应用到更多复杂的天然产物上,不仅能推动新型麻醉剂和神经调控药物的开发,也将为理解生命过程中的离子通道功能提供强有力的工具。


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