——生命有机化学国家重点实验室
　　
　　

      生命有机化学国家重点实验室是我国筹建的第一批国家重点实验室之一。1988年实验室论证建设计划，1989年实验室开始建设，1990年实验室经中科院批准边建设边开放，1991年12月实验室通过验收，并于1992年正式开放运行。
　　实验室以“基于有机小分子的化学生物学”为研究方向。集成利用现代有机合成化学、物理有机化学、结构生物学和计算生物学、分子生物学、细胞生物学和分子药理学等学科的研究手段和方法，发展具有重要生物活性的有机小分子，并阐明其与生物大分子的相互作用，为解析生物大分子的功能，阐明生命过程中的信息传递和分子识别等提供理论与技术支撑，为新医药和新农用化学品的研发提供先导化合物；同时发展创制这些化合物的有机合成和生物合成的新方法。
　　

勇摘科研硕果

　　自成立以来，实验室围绕上述研究目标，主要以下述5个方向展开了研究工作：
　　具有重要生物活性的复杂天然产物研究。实验室针对具有抗癌、抗炎、抗菌以及神经活性的生物碱、环肽、甾体及糖类天然产物进行了全合成、结构—活性关系及其与靶分子作用机制的研究。
　　重要生命过程的小分子调节剂的研究。实验室针对在细胞内外信号传导过程中的一些关键因子，如，G-蛋白偶联受体、蛋白激酶以及细胞凋亡过程和自吞噬过程，对发展高活性、高选择性的小分子调节剂进行研究，并把其应用于了解生物大分子功能的研究中。
　　有机小分子与生物大分子相互作用的结构生物学研究。利用单晶衍射、NMR和计算模拟等技术，实验室研究了生物大分子及其与活性小分子的复合物的结构和构象，并在原子水平探讨活性小分子，如药物分子作用的内在机制。
　　生物合成和组合生物合成研究。实验室对具有重要生物活性的聚酮、聚肽及聚酮/聚肽杂合类天然产物，从克隆生物合成基因簇出发，在建立生物合成途径和阐明新型酶学机制的基础上，运用组合生物合成的策略获得结构类似物，以满足药物发现和发展过程中对于结构多样性的需求。
　　有机合成的方法学研究。针对具有重要生理活性的复杂分子的合成，实验室发展了新的催化和转化方法，并将它们用于复杂生物活性分子的全合成，以及临床医药、农药等化学品的工业化生产中。
　　围绕这些研究方向，并通过各种人才引进措施，实验室已建立了一支以青年科学家为主、学科专业搭配较合理的化学生物学交叉研究队伍，并已开展了卓有成效的合作研究。目前，不少实验室成员被聘为国内外学术组织的成员和著名学术期刊的顾问编委。在实验室全体成员共同努力下，如今，实验室已在上述研究方向中取得重要进展：
　　完成了包括Halipeptin A，Lepadins D、E、H，Chlorofusin，Candicanoside A，PapuamideB，SalinamideA和LobatosideE等10类具有重要生理活性的复杂天然产物的第一次全合成工作。这些成果基本上都是与国际上数个研究小组竞争的情况下取得的，这进一步显示了实验室在这个领域的研究水平。同时，实验室围绕具有强抗肿瘤活性的番荔枝内酯、OSW皂甙和apratoxinA等复杂天然产物，开展了结构—活性关系及可能的作用机制的研究，为揭示这些天然产物的生物活性的成因提供了重要支撑。
　　研究并获得了一些分别作用于趋化因子受体、IAP蛋白、冠状病毒蛋白水解酶、基质金属蛋白酶等重要药靶的选择性调节剂，以及一些细胞自吞噬的激活剂和抑制剂。其中，实验室发现的一个趋化因子受体拮抗剂已经完成了作为治疗爱滋病新药的I期临床研究，并成功地实现了知识产权的国际转让；有关冠状病毒蛋白水解酶广谱性抑制剂的工作被Nature等杂志评论为“为发展治疗由于冠状病毒导致的疾病开辟了新的方向”；而有关细胞自吞噬的激活剂的工作被Cell杂志评价为“该工作为分析了解自体吞噬的机制以及亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病的治疗提供了重要资料”。
　　完成了具有良好抗菌活性的Chlorothricin和SaframycinA，抗肿瘤作用的天然产物AzinomycinB和SaframycinA，以及硫肽类抗生素Nocarthiacin等的生物合成途径的研究，并采用组合生物合成的方法合成了部分天然产物的衍生物。同时，通过代谢途径的遗传修饰，得到了红霉素发酵过程中有效组分的比例得以优化和产量获得提高的新菌株，并已经在工业制造中完成放大和生产。
　　建立了一类通用方法。实验室从芳香类氨基酸出发，通过分子内氢键诱导，构筑生物模拟的二级结构，如折叠、螺旋及交替型结构，并系统研究了其作为受体分子对糖及手性有机小分子的识别作用。利用NMR和X-射线衍射方法研究了蝎毒素、谷胱甘肽转移酶、植物核糖核酸酶马干铃和二硫键氧化还原酶等蛋白的结构—功能关系及基质金属蛋白酶与药物活性分子的相互识别机制。这些结果对于解释生物活性大分子和小分子的相互作用机制提供了重要的根据。
　　发展了氨基酸促进的Ullmann类C-N，C-O，C-C，C-S键的形成反应。一些反应条件代表着目前Ullmann类反应最温和的反应条件，利用这些反应发展了合成一系列广泛存在于生物活性分子中的含氮含氧杂环的新方法。通过发展新的不对称催化反应和利用串联反应等方法，实验室发展了一些合成天然产物和设计的活性分子的关键骨架的新方法。其中实验室在2006-2008年间发展的氨基酸促进的Ullmann反应发表以后，已在他人合成研究中得到60多次成功应用。
　　此外，实验室还完成了一批蛋白质的结构解析和模拟；阐明了数个具有重要生物活性的聚酮和聚肽类天然产物的生物合成机制，并通过基因调控显著改进了数个抗生物素的生产工艺；发展了一系列化学反应方法学，被国内外同行成功应用上百次；建立了高水平的、有特色的细胞生物学和分子药理学研究平台，培养了一批从事化学生物学交叉学科研究的研究人才。
　　截至目前，以上这些工作已经发表论文数百篇，授权多项专利。实验室还曾斩获国家自然科学奖二等奖、上海市科技进步奖一等奖和上海市自然科学奖二等奖等奖励。
　　

敞开交流大门

　　实验室重视人才培养与学术交流。多年来，实验室培养出一批批博士、硕士生。目前，从实验室走出去的博士、硕士已成为领域内领军人物。同时，实验室也非常重视学术交流。实验室自开放以来，坚持实行定期和不定期的重点实验室学术交流机制。除每年一次的学术委员会会议之外，每年还组织1～4次开放性的全室学术交流活动；并不定期组织和其他兄弟单位、国家重点实验室、重点药物企业进行学术交流、项目交流和PI互访。同时，实验室积极组织本专业领域的国际会议。曾组织了第九届中国国际多肽学术大会，共有来自15个国家的100多位外宾参加；还组织了多次其它区域和双边会议。此外，实验室科研人员也积极参加国内外的学术会议，通过交流来提高自己的研究水平，提升国家重点实验室的影响。据不完全统计，过去实验室室人员在大型系列性国际性会议上做邀请报告数十次，在其他国际会议、双边会议和重要国内学术会议上做邀请报告高达数百次。
　　实验室也通过各种渠道和资助积极邀请本领域的国内外专家来实验室进行学术报告，并进行现场的指导和交流。其中，演讲者包括国际著名有机化学家Dieter Seebach、R.R.Schmidt、James P.Collman和Steven C.Zimmerman教授，以及J.Org.Chem.杂志主编、Charles Dale Poulter教授、美国化学会有机化学专业委员会主任Barry B.Snider教授等。这些学术报告大大活跃了实验室的学术气氛，使实验室的老师和学生对本领域的最新进展有了进一步的了解。
　　与其他大学或研究单位通过优势互补，进行人才培养也是实验室对外合作开放的一个重要特点。截至目前，实验室和国内其他单位联合培养了多名研究生，并接待了国内外研究学者来进修或进行合作研究。这些活动使实验室的辐射作用得到大大加强，既扩大了实验室在国内外的影响，也间接地为国家培养了大量的科研人才。更值得一提的是，实验室接受慕尼黑工业大学毕业的Sacha Breeger博士（德国DAAD资助）和苏黎士大学的Martin Lovchik博士分别进行为期1年多的博士后研究，表明了实验室的国际影响正在日渐增强。
　　时代日新月异，在未来的发展中，实验室将跟随时代的发展步伐，紧紧围绕以上研究方向，加强人才引进、平台建设和多学科的交叉与合作，力争做出有重要国际影响的科研工作。