March Loves Chemistry: Advances in Chemistry

Nobel Prize in Chemistry 2005

Thu, 06 Oct 2005 05:35:59 GMT

今年的Nobel Prize in Chemistry, 是在我们进入21世纪以来, 第二次把奖颁发给organic/organometallic chemists. 从奖的分配分配情况上看, 也基本又美国人把持,

从1999年搞Fertochemistry的Caltech的Zewail,

到2000年搞conductive polymer的Upenn的MacDiarmid和UC Santa Babara的Heeger,

到2001年asymmetric oxidation的Scripps的Sharpless,

2002年搞通过二维NMR测大分子结构的Scripps的Kurt Wüthrich,

2003年water channel和potassium channel的John Hopkins的Agre和Rockefeller的MacKinnon,

2004年由于发现Ubiquitin调节的protein degradation的UCI的Irwin Rose

今年的做Olefin Metathesis催化剂的Caltech的Robert Grubbs和MIT的Schrock RR

基本上反映了美国化学界的分布情况, 我想在不久, Harvard这化学第一豪门中Whitesides, Schreiber, Charles Lieber, 包括20年后的David Liu, 都必定将是热门人选

从国内的学术水平上看, 有机化学和纳米科学目前发展比较迅速. 不过方法比较专一局限性比较强, 那些纳米科学家和华裔的Berkeley的Peidong Yang, Stanford的Hongjie Dai, 或者Gatech的Zhonglin Wang差距还是太大. 在美国基本没有因为单纯在纳米科学上的贡献拿到National Academy of Science的院士的, Whitesides早在1978年就成为了院士, 当时不是因为纳米, 而且现在他的工作和生物联系的很紧密, 靠Self-Assembly拿个Nobel也是很正常的

有机化学上我们也有很长的发展道路, 我们需要更原创性的思想~~时代的进步,Chemical Review比以前多了不少, 不过国内旗舰派的领军人物不多~~Synthetic methods也好, total synthesis也好, 研究Natural products的biological functionalites也好, 主要还是看对人类的影响~~既然VB12都没有得奖, KC Nicolaou的Taxol和Vancomycin因为无法工业化, 无法应用于Clinic, 也不如Woodward这种大师给人艺术的视觉效果, 注定和Nobel Laureate没有什么缘分~~

再说说我自己~~在申请的Research Proposal里面我也list了我计划的five years PhD career:

In the synthetic method, 我喜欢organocatalysis, 比如Scripps的BarbasIII组里面的用enzymelike small molecules 催化有机反应, 比如用手性amino acid除了催化aldol,还有一些基于imine和enamine的反应, 比如Michael, Mannich这些很经典的东西. 感觉organocatalysis和简单的metal Lewis acid, 比复杂的金属配合物易得, green还有low loading of toxicity. 当然Max-Planck的Benjamin List, Caltech的Macmillan也发展了一些小分子活化~~

Total synthesis, 我觉得这个是个过程的积累, 现在已经不是Target Orienting的时代了, Schreiber全合成FK506, Rapamycin已经说明了这个问题, 我想更多是证明我们研究的方法学可行性的一种手段. 所以说即便是organometallic里面, 研究chiral ligands也好, allene也好, cross-coupling也好, 都能用到total synthesis里面

其实Chemical biology的了解, 主要是通过几个新杂志--Current Opinion of Chemical Biology, Chemistry & Biology, Nature Chemical Biology和未来的ACS Chemical Biology. David Liu的Harvard课件很难, Eschenmoser的文章基本也是Antibody catalysis, 还是需要自己系统的学习. 学校里面攒个破论文Nanoscience-->Coordination Chemistry, 太宽泛了~~Zero Inspiration@@感觉MIT的Eric Lander和Harvard的Schreiber的HHMI Lectures实在是精彩~~包括实验室, 还有就是科学家每天做的第一件事情--闪现最创造性的想法~~并且实现它~~恩

还有5个小时揭晓~~我预测一下今年的Nobel Laureate in Chemistry

Wed, 05 Oct 2005 04:59:12 GMT

一, 生物化学: 测定核糖体(ribosome)结构的人.

二, 希有气体化合物的合成者.

三, Bartlett、Cotton(这位大家知道, 群论在化学中的应用》的作者, 科学上提出了金属－金属多重键. 我看过他的主页, 有极详细的个人简历. 确实够酷, 1930年生, 31岁作MIT最年轻的正教授, 37岁入选美国科学院, 获得了无数奖励和名誉教授、名誉学位, 最荒谬的是还获得了Austin大学颁发的首届F. A. Cotton奖章, 用自己的名字奖自己！看来看去, 就差Nobel奖了).btw,Cotton的publication多达1500+篇, JACS超过400+, Inorganic Chemistry是无机化学经典教材

四, 关于NO的什么东东, Moncada.

五, Nobel基金会也在考虑鼓励绿色化学-->原子经济性Barry Trost(Stanford); 活化过氧化氢Terry Collins(CMU); 酶促有机化学反应CH Wong(Scripps)

六, 生物无机化学: R. T. P. Williams、Gray、Holm.

七, 化学医疗(chemotherapy): Barnett、Lippard(MIT化学系系主任, 研究大分子在生物无机合成的结构和机理, 开创了金属络神经化学的新领域)

八, 催化抗体(catalytic antibodies): Lerner、Schultz. (Both in Scripps, Lerner is the President)

九, 生物合成(biosynthesis): Eschenmoser(Scripps, 20多年前VB12的时候就该得奖了)、Arigoni、Scott.

十, 光化学: Otto Gottlieb.

十一, 化学生态学: Eisner、Meinwald(这两位都是Cornell的教授. Roald在《相同与不同》中一开始就引用了Meinwald对校园里的豉虫的化学研究工作).

十二, 单分子光谱: Moerner.

十三, Scheraga(Cornell的教授, 研究了一辈子蛋白质折叠)

十四, Grubbs. (Caltech),其第二代催化剂基本用在了所有关大环的反应里面, 呼声很高

十五, Schreiber(Harvard化学系系主任), Eric Lander(MIT), genomic和chemical genetic...

十六, 如果非要在全合成上加上去: G Stork(Columbia); S Danishefsky(Columbia); KC Nicolaou(Scripps)

十七, Whitesides(Harvard),1978年就是美国科学院院士了,美国化学界天下第一个不过分~~看过他给本科生上的Physical Organic Chemistry的录象,很和蔼也很严厉~~

十八. Jr Rebek (Scripps), 主客化学家, 分子识别大牛~~提出从设计图纸合成出活体细胞, 以及有生物活性的分子, 并重新创造新陈代谢

可以看出~~Harvard和Scripps基本上统治了美国化学界的半壁江山~~

btw, 物理化学和计算化学不熟悉~~暂不评价

数学、化学和艺术的结合~~Mobius band Molecules

Fri, 10 Jun 2005 08:23:31 GMT

Dell Computer Online Coupons

Strongly feel that it is definitely an exhibition of art gallery than a chemical structure problem when I first see the "Synthesis of a Mobius aromatic hydrocarbon" on Nature Magazine recently under the recommendation of a friend, which have an absolute different properties in the principle of Huckel Rules. It is hard to imagnine that such a twisted molecule could overwhelm the destablized effects by the large ring strain, which also supressed the overlap of p orbits involing the electron delocalization. Not only with a Huckel Topology, but also stabled by the aromatic system.是在是太太牛的一个分子了~~

其实仔细想想, 这种情况在DNA的多级结构上也有有所阐释, 或者是我们把人的行为和宇宙的进化系统互相结合起来考虑的时候, 既然2-Dimension system could generate 3-D phenomenon,如果把我们本身的3-D空间拓展到这种模型里面会怎么样呢? 2D的橡胶气球膨胀是因为它嵌入了3D的空间中, 增加的Dimension能让其表面扩张. 以前也考虑过宇宙空间概念上的3-D膨胀是否需要其它的Dimension, 本来觉得自己的想法很有创造性, 没想到Google了一下才知道Einstein已经在广义相对论里面提到说动态的空间的膨胀、收缩和弯曲不需要嵌入更多的Dimension, 多么精辟的结论呀~~

生物化学课把核酸讲完了,我仔细的看了三遍Watson和Crick在1953的时候发表在Nature杂志上的文章, 不到1000字却成为了DNA二级结构的研究中最重要的突破~~否定了Pauling和Corey的碱基在外磷酸在内的three interwined chain模型; 也否定了Fraser的磷酸和碱基Hydrogen bond结合的看法. 好伟大的想法, 怪不得50年之后Nature杂志发表专题纪念这伟大的发现~~

回到现实中发现上海的天气真的很糟糕, 潮湿而使人没有活力. 好羡慕有人明天就考完准备回Beijing 了,我还要坚持一段时间,把最后的工作做好~~>