“有机合成是表现有机化学家非凡创造力的一种工作。人们在了解、认识自然的过程中，阐明了很多天然产物的化学结构，有机合成化学家则在实验室内用人工的方法来复制，来合成这种自然界的产物，用以证明它的结构，这种证明往往是最直接、最严格，也是最后的证明。合成化学家的目的不仅于此，还可以根据人们的需要来改造这种结构或是创造出全新的结构。这样，经过世代合成工作者的努力，成百万的新化合物在实验室里逐一出现。据CA登录号，现在化合物的数字已超过了1000万个（现在的统计已超过1200万），其中绝大部分是有机化合物。这样众多化合物的出现，带来了很多生物、物理和化学特性的信息，在人类繁复的大千世界中增添了很多色彩和内容。因之，将有机合成称之为“改造物质世界的有机合成”也是非常恰当的。美国的有机化学家Woodward则说，“有机化学家在老的自然界旁边又建立起一个新的自然界”。
以上这段话摘自中科院院士、有机合成化学家戴立信教授与另一位专家主编的《有机合成化学进展》一书的导论部分，读者或许可以从中感悟出一些科学的美感。为了一探主要是由有机化学家构建的“新的自然界”的奇观胜景，日前我前往中科院上海有机化学所采访了该所的有机合成化学家，同时也是本刊编委的戴教授。
戴教授甫从北京开完第七次院士大会回沪，院士会议期间，戴先生在化学部全体会议上作了题为“从几项工作看有机化学和生命科学的结合”的报告，这显然是一个十分诱人的课题的话题，对戴教授的访谈即由此展开。
关于有机化学和生命科学结合的学术背景，戴教授阐释说，从有机化学的当前发展来看，过去的传统工作是从天然产物中分析成分，然后定结构、分离、分析活性，进而再合成，近些年来，由于物理方法的发展，现在定结构的工作已经很快，有机合成的发展也很快。这方面最有名的例子是Woodward的维生素B12的合成以及最近海葵毒素的合成。海葵毒素的分子量非常大，结构极为复杂，现在通过立体合成的方法已将其合成出来。从这个意义上来说，大家认为，原则上已经没有什么可以难倒合成化学家。任何一种合理结构，你画得出来，别人就有办法将其合成出来，在烧杯、试管中将其试制出来。又如一种很有效的抗癌药——紫杉醇（Taxol）的结构也非常复杂。今年2月份美国有2个小组用不同方法已合成成功。这些例子表明，任何复杂的天然产物，只要有需要，人类最终就可以合成。同时还能加以改造。有机合成化学家不但要合成自然界既有的产物，还可以合成结构有变化的东西，以获得更高的活性。
本世纪80年代末开始，有机化学有一个把重心向功能方向转移的趋势，重视分子功能预示着有机化学与生命科学的发展中将有一个新的高涨时期。
为了论证这一转折的重要性，戴教授列举了托德（Todd）和唐有祺先生对此的见解。托德（1957年诺贝尔化学奖得主）是一个非常注意生物学问题的英国有机化学家。他认为天然产物领域中，结构和功能总是息息相关的。但过去有机化学家对结构的兴趣太大，对功能的兴趣太小。他认为是到了该将这两者很好结合起来的时候了。
我国著名的化学家唐有祺教授在最近中国科学报上的一篇文章“化学学科中的继往开来”中也力主化学家加强功能意识。唐先生认为，对一个化合物不仅要弄清其结构，还要弄清其作用、活性及怎样发挥这一作用。重视功能，重视功能作用，在介入生命科学问题中，化学家应该更多地用化学的语言来描述生命现象、过程。
话题已经进入有机化学如何与生命科学结合的正题，戴教授这样表述说，尽管有机化学发展得这么快，但面对一个非常复杂、非常奥妙的生物界，又总是面临着许多新课题。如在执行遗传功能的人的精子中，其DNA的总长度为1公尺，分布在23个染色体中，每个染色体又有很多基因，每个基因又有很多碱基对。一个精子在执行其遗传使命时，要进行细胞分裂，要把这些碱基对作完美无缺的拷贝、转录、传递。精子的这种拷贝只允许有十亿分之一的差错。在这么一个复杂的生命体中要完成这么快的过程。显然是极复杂的。
然而化学家面对如此奥妙的生命过程并未望而却步。化学家选择了一些较易下手的地方进行工作，其中有机化学与免疫学的结合是一个成功的例子。这方面国外已做了很多工作。美国的“化学研究评述”杂志在1993年8月号上出了“化学与免疫学”的专辑，专门讨论这一问题。
戴教授说着，拿出几天前他在院士大会上作报告的讲稿和投影片，边让我看，边作介绍说，我个人认为这方面的一个最出色的工作是去年10月在Science上发表的一篇工作“用合成配体来控制信号传递”。免疫系统是非常复杂的多细胞系统，是生物体内执行保护自身的一种精确的过程。当外来物一进入，免疫系统首先是进行分子识别，区别敌我；识别后再透过细胞膜传递进去，一直到细胞核中。细胞核再发回一个命令，使T细胞紧急动员起来，大量增殖，有针对性地消灭敌人，这就是免疫的作用。以上那篇文章试图用人工配体来控制信号传递，即试图用化学原理来说清楚免疫系统中的复杂过程的一部分。
有关引起各国科学家很大关注的上述那篇文章的作者的背景，戴教授专门向我作了介绍。作者之一是世界著名的化学家Woodward的关门弟子、哈佛大学教授S · Schreiber，他是一位地道的有机化学家；另一位是斯坦福大学的Crabtree，这是一位在免疫学方面造诣很深的生物学家。Schreiber等人首先对一种免疫抑制剂Fk506作了系统而深入的研究，他们发现它与另外一种免疫抑制剂有一部分结构很相似，他们推断，可能这2种免疫抑制剂都作用一共同受体。在大量工作的基础上，他们分离出了FKBP（FK506的结合蛋白），同时还研究了FK506与FKBP结合的复合物的结构。他们进一步发现，这种复合物还要同Calcineurin结合在一起，才能起到免疫抑制作用o Calcineurin是免疫系统中执行信息传递功能的一种物质。
这么一来，他们就弄清FK506应有两个结合部位，一是和FKBP的结合，一是Caecineurin。他们发现若将分子的某一部分封锁，然后将两分子的FK506相连，会形成FK1012。他们进而发现FK1012能将两个受体连在一起。讲到这里，戴教授强调说，这点很重要，因为在生物学研究中发现，这些受体的簇集和二聚作用往往是其产生活性的动力源，簇集起来才有活性。于是他们想到用基因工程的方法将FKBP引入到细胞膜内，引入3个FKBP后可以有更多的结合机会，引入1个只有二聚作用。在细胞体外加入FK1012，马上产生了活性，信号就传递下去，执行免疫作用，反之，若再加入FK506就产生免疫抑制作用。
讲到上述工作的意义，戴教授说，FK1012是人类第一次采用细胞外物质（合成配体）来控制信号的传递，利用合成受体来实行基因的开关作用。这一工作表明，极其复杂的免疫问题的一个方面已被科学家较深入地解决了。当然免疫系统本身是非常复杂的，但上述工作多少也说明，从局部下手，人还是能逐步弄清复杂的免疫机制的。
事后，Schreiber认为，他们的这一工作乃是化学家与生物学家共同合作的结果，是50对50的工作。单靠生物学家或单靠化学家，都难以成功。去年诺贝尔生理和医学奖得主夏普评论说：“这是一个非常了不起的工作。这项工作孕育着很多事物，同时在医学方面有很大的潜在应用可能。这项工作是用化学原理研究复杂的细胞生物学问题的一个非常聪明的例子
稍理思绪，戴教授又向我介绍了催化性抗体的工作，这也是他认为的化学与生物学结合的范例。
催化性抗体是1986年出现的，这是一种有酶样活性的抗体，具体说，就是将经过特殊设计合成的有机分子作为半抗原，在动物体内诱发抗体的产生，经过细胞杂交技术，培养单克隆抗体。这种抗体具有酶的特性，能催化某些特殊的化学反应。
1948年，鲍林曾经说过一句很精辟的话，这句话对日后催化性抗体的产生起到了奠基性作用：自然界中的酶是与一个底物的反应过渡态相结合的（如钥匙与锁），而抗体是与一个底物的基态相结合。鲍林认为，如果能有一个与过渡态相结合的抗体，那么这个抗体也能有催化作用。
过了20年后，60年代末又有人提出，如果能设计出与过渡态结构相似的抗原，利用这一抗原培养出的抗体就能催化化学反应，但以上这些精辟的论断，了不起的思想火花在当时并未成为现实。只是到了80年代中期后，随着基因工程、单克隆抗体技术的发展而成为可能。1986年，两位美国科学家独立完成了催化性抗体的土作*很多人都预计这一工作在科学上以致在工业上都将起到十分重要的作用。
此次采访后我得知，戴教授本人的主要研究工作和方向并非是此刻他同我畅谈的生物有机化学，然而作为一个有很深学术造诣的有机合成化学家，戴教授十分清楚有机化学今后的发展方向，最近，他参加了国家自然科学基金委的《有机化学学科发展战略研究》的编写工作，他对有机化学与生命科学的结合给予了较多关心，这多少也表征了一位资深化学家对有机化学未来发展的敏感性。
戴教授就催化性抗体工作又向我作了较详细地介绍。有机反应过渡态既然是过渡态，那它是很不稳定的。化学家设计了一种反应过渡态的类似物，而又要是稳定存在的。如在羧酸酯的水解反应中，物理有机化学家对该反应的四面体过渡态已有相当地了解，因此他们用了有稳定的四面体结构的膦酸酯作为半抗原的过渡态类似物，再连上一些蛋白质，然后打入小白鼠体内，产生抗体后，再利用基因工程方法在细菌体内繁殖、生长，得到数量较多的单克隆抗体。这种抗体对于上述反应确实具有催化效果，与无催化剂的化学反应相比为103-4倍以上。虽然其催化效率与酶相比尚有差距，但它的选择性、专一性往往比酶强。
其后又报道了能催化很多反应的抗体的研究结果。值得一提的有双烯加成反应。因为在自然界中尚无一种酶能催化这一反应。自然界、生物体内均没有这种酶。双烯加成反应中有一个过渡态，人们正是利用了这一过渡态，设计出一种抗原，并由之生产出一种抗体，这种抗体确实也有催化效果。催化性抗体不但具有酶一般的高催化活性，高立体专一选择性，而且可以按照人们的意愿来催化一个特定的反应。这种反应有时是酶所不能催化的，有时甚至是化学原理也不易进行的反应，因此，催化性抗体的研究自然受到科学界的特别关注。
在回答我有关催化性抗体研究目前有何直接经济效益的提问时，戴教按坦言相告，这类反应目前并未直接产生经济上的效益，但大家都坚信，在药物合成以及其他许多有机合成里利用其特有的专一性，催化性抗体肯定具有宽广的应用前景。催化性抗体的研究是有机化学和生物学结合的又一硕果。
以上记录了中科院院士、有机化学家戴立信教授对目前国际上有机化学界的一些新方向、新思路的介绍。至于戴教授本人近年的一些出色工作以及他最近关注的一项课题——不对称合成，或是人们称为手性技术，我想一定也是很诱人的，盼日后能有机会向读者介绍。