剑桥实验室的一次失误，意外发现了一种改良药物分子的强力新方法

3月12日发表于《自然·合成》（Nature Synthesis）的一项突破性研究，报道了剑桥大学团队发明的一种名为‘反傅-克’（anti-Friedel-Crafts）的新型化学反应。传统傅-克反应需强酸、重金属催化剂及高温高压等严苛条件，因此通常只能在药物合成早期使用，后续还需多步修饰才能得到目标分子，耗时耗力、成本高、污染大。而新方法彻底扭转这一流程：它利用普通LED灯光在室温下即可启动反应，触发自持链式过程，在温和、无毒、低成本条件下精准形成碳碳键——这是构成药物、塑料、燃料等绝大多数有机分子的‘骨架键’。实际应用中，化学家无需将整个分子拆解重装，而可在药物研发后期（如候选化合物确定后）直接对复杂分子进行微调，原本需数月完成的改造，现在可快速实现。首作者、剑桥圣约翰学院博士生大卫·瓦伊（David Vahey）指出，该技术特别适用于过去极难修饰的药物分子；科学家以往为测试一个微小结构变化，常需重建大片分子结构，如今则可从‘命中化合物’（hit compound）出发，后期灵活优化。该反应选择性极高，只改变分子中特定位置，不干扰其他敏感官能团（即具备‘高官能团耐受性’），这对保障药效、降低副作用至关重要。因全程避开重金属、强腐蚀试剂和长合成路线，该技术还可显著减少制药过程中的有毒废料与能耗，助力绿色制药。研究灵感源自剑桥埃文·赖斯纳（Erwin Reisner）教授团队长期开展的仿生光化学研究（如模拟光合作用转化CO₂）。值得一提的是，这一发现源于一次‘失败’的对照实验：瓦伊移除了预设的光催化剂后，意外发现反应依然高效发生——这枚‘粗糙原石中的钻石’促使团队深入探究，最终揭示全新机理。随后，团队联合都柏林三一学院开发机器学习模型，能基于已有反应数据预测该反应在全新未测试分子上的发生位点，大幅提升筛选效率。阿斯利康公司参与验证表明，该技术可适配工业连续流生产体系。赖斯纳强调：‘这不是改良，而是开辟了一条在现实条件下构建碳碳键的新路径，让过去难以触及的化学空间变得可及。’文中还列举了X射线、青霉素、伟哥等10个著名偶然科学发现案例，印证‘意外’在科学突破中的关键价值：真正的发现始于对异常结果的好奇与追问，而非简单忽略。