痴迷“硫酸铜蓝”的化学天才
维生素B12,两块钱一瓶100片,每片2分。你以为它很廉价?你所不知道的是,它的合成曾被誉为有机合成界的“珠穆朗玛峰”,出动了全世界100多名顶尖化学家、耗费长达11年心血才得以完成。
谁是征服绝顶的第一人?他就是化学家罗伯特?伯恩斯?伍德沃德(Robert Burns Woodward),今天是他的40周年忌辰。
维生素B12是人体必需维生素之一,缺乏会导致叶酸代谢障碍,诱发红细胞性贫血。直到今天,它仍是最复杂的天然物质之一,高等动植物体内无法产生,只有微生物才能生产。而伍德沃德等人对它的合成,在化学史上前无古人后无来者。
仅这一项成就,就足以令伍德沃德名垂青史了。更令人刮目相看的是,在高精度分析仪器尚未问世的年代,他还先后完成了抗疟药奎宁、番木鳖碱、胆固醇、可的松、利血平、秋水仙素、红霉素等多种天然物质的化学全合成,在今天看来,这仍是熠熠生辉的壮举。
这意味着什么?意味着人们可以不用耗费巨大人力物力,从天然物质中提取具有治疗作用的药物成分,受制于微薄的产量,而能在实验室甚至工厂中量产,让药物惠及更多人。
因此,尽管身处医学界之外,但伍德沃德可谓是“众药之王”。而他获得诺贝尔化学奖的授奖理由,却又并非以上任何一项成果,而是由于他提出了分子轨道对称守恒原理。
这样一位推动了制药发展的化学天才,是怎样炼成的?
差点被麻省理工劝退的“偏科生”
1917年4月10日,伍德沃德出生于美国波士顿。在他1岁时,身为药剂师的父亲便在1918年流感大流行中死去。男孩痴迷玩具枪,女孩痴迷洋娃娃,但小伍德沃德痴迷的,却是烧杯中澄澈的“硫酸铜蓝”。也许是子承父业,伍德沃德从小就迷上了化学实验。
进入中学前,伍德沃德便已能独自完成当时通用教材《有机化学的实用方法》中的大部分实验。德国是当时的化学研究强国,11岁时,他甚至找到了德国驻波士顿领事馆总领事,申请到了德国化学杂志上的最新论文复印件来钻研。
最新的学界成果给了伍德沃德很大的启发,比如1928年诞生的狄尔斯-阿尔德反应,他在毕生职业中曾反复使用,来辅助进行有机物质的合成。
由于天赋过人,伍德沃德16岁便被麻省理工学院破格录取。但他由着性子只学化学,仅仅一年后除了化学满分,其他科目全挂了,他一度面临被劝退的危机。
幸亏引荐他入学的James Flack Norris教授出面,担保伍德沃德是难得一见的化学天才,才力保他留在了麻省理工。伍德沃德也争气得很,20岁便获得了博士学位,24岁便成为哈佛大学化学系讲师,29岁被聘为哈佛大学终身教授。
于是当时的哈佛化学系出现了一幕奇景:一个稚气未脱的24岁年轻人,站在讲台上,为下面27、8岁的博士生们上课。
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