请查收60年天然化合物研究经验者的肺腑之言
352 人阅读发布时间：2021-07-05 10:19
大卫·金士顿教授从1960年至2020年间对天然化合物进行了长达60年的研究，累计被引1万2千多次，H指数55。回顾他的研究生涯，无处不是对天然化合物研究深深的热爱。同时，也折射了天然化合物研究领域的发展以及研究方法进步的脉络。
大卫和天然化合物的缘分始于1960年的春天。那是大卫在剑桥大学学习的最后一年，他参加了一个关于天然化合物的课程。该课程由诺贝尔奖得主亚历山大托德教授（后来的托德勋爵）讲授。随后，大卫进入托德课题组攻读博士学位，使用核磁共振仪开展昆虫色素的研究。毕业后，大卫和约翰·M教授共事了一年，在布坎南麻省理工学院生物化学司进行FGAR氨基转移酶的研究。在麻省理工的这段时间，大卫不但确认了自己对天然化合物研究的热爱，更是找到了一生挚爱——妻子贝弗莉。
昆虫色素结构
昆虫色素的NMR谱图
大卫的第一个独立职位始于1966年纽约州立大学奥尔巴尼分校的化学系。这段时间，质谱仪介入了大卫对有机化合物以及新天然化合物的研究。1968年，在新汉普顿学校（新罕布什尔州）的一次关于类固醇和其他天然化合物研究的会议将大卫的研究方向引导到了抗癌天然化合物方向上。1971年，沃尔和瓦力发表了抗癌药物紫杉醇的分离和结构确认相关工作成果，大卫对紫衫醇的独特结构产生了巨大兴趣。1971年在合作者哈特威尔博士的帮助下，大卫拿下了自己的第一个NIH R01基金，并搬到了弗吉尼亚理工大学担任化学系助理教授。1977年，大卫当评弗吉尼亚理工大学化学系教授，1999年，大卫当评弗吉尼亚理工大学杰出教授。
自1971年起，大卫在弗吉尼亚理工大学就virginiamycin M1的生物合成、the fecapentaenes、紫杉醇、药物发现、抗疟天然化合物等方向开展研究，取得了一些列科研成果。
维吉尼亚霉素的结构
•“当我回顾过去60年我在自然化合物研究的工作时，我深怀对200名研究生和本科生、博士后、同事、访问学者和实验室技术人员的感恩之情。他们做了以上总结中的大部分工作，以及许多其他没有提及的工作。没有致谢部分列出的慷慨的财政支持，这些工作也是做不到的。我也很感激能够在弗吉尼亚理工大学化学系同事们创造的高度支持性的环境中工作，每天都很高兴来上班。”
•“在我的职业生涯中，我学到的一个关键经验是：与生物学家和其他研究者合作的重要性。我在剑桥大学其著名的独立研究小组接受训练时，在化学系没有一个天生的‘内部’合作者。最初的研究都是单独的努力。一旦我意识到了合作是重要的，我的工作几乎完全以合作的形式开展，并大大受益于此。这种领悟使我建议在2011年建立弗吉尼亚理工大学药物发现中心。该中心为许多合作项目提供了种子研究资助计划，并持续促进弗吉尼亚理工大学的药物发现研究。”
•“我工作的另一个经验是：NMR和质谱等工具在60多年里取得了巨大的进步，天然化合物研究受益于此。即使40MHz和100MHz 的 1H NMR光谱仪也帮助研究者完成了erythroaphin和ostreogrycin A的结构确认。今天天然化合物的研究人员可以使用在600−1000MHz范围内运行的 1H NMR光谱仪在微克样本量上进行结构确认。质谱学的力量也显著增强，LC-MS是用于分析复杂混合物(比如植物提取物)中天然化合物的常规工具。”
•“最后我想说的是：我研究天然化合物的动机是审美、实用和精神的结合体。在审美方面，我一直很喜欢天然化合物复杂的结构之美。在实用方面，天然化合物是新药的的重要来源。拉奥在我的小组发现了现在被称为纳帕布卡辛的化合物，该化合物已获得美国食品和药物管理局孤儿药物认证。在精神方面，我从德国科学家约翰·开普勒（1571−1630）那里得到了启发。约翰·开普勒是一个才华横溢的天文学家和数学家，他发现了行星运动定律，并证实了哥白尼的理论——地球围绕着太阳旋转。他还是一个虔诚的信义会基督徒，他形容自己的研究为‘思考上帝的思想’。作为一个基督徒，我知道天然化合物是上帝创造的一部分，因此它们非常值得研究。”
