杰克·鲍德温（1938—2020）

编译 许林玉

杰克·鲍德温是著名的有机化学家，其创立的规则为天然产物的合成做出了巨大贡献。

杰克·鲍德温（Jack Baldwin）曾直截了当地指出：“化学就是创造出从未存在过的物质。”鲍德温最负盛名的成就是制定了一套预测合成过程中原子（主要是碳）连接成环的可能性的规则，而环是许多生物分子和药物的结构特征。2020年1月4日，鲍德温与世长辞，享年81岁。

1976年，鲍德温制定的规则（也称为鲍德温规则）公开发表，内容篇幅仅为三页。这套规则对于制药和农业化学工业的有机合成工艺至关重要，也是从化学的角度理解生物学的关键所在。他还热衷于探索大自然如何形成研究人员无法制造的化学物质，并因此产生了“仿生”合成理论：在实验室里利用自然原理来改进生物分子的生成。他特别喜欢挑战“火星分子”——他用这一术语来称呼那些难以通过生物合成制造的天然产物。

鲍德温对环兴趣浓厚，这促使他对β-内酰胺类抗生素（其中最著名的是青霉素）进行研究。鲍德温揭示了酶作用的机制，而这种酶作用可促进青霉素分子中心两个环的形成。后来，其他人发现，许多生物过程都涉及相关的酶的作用，包括人体对低含氧量这一状况的反应。

鲍德温1938年出生于伦敦，后进入伦敦帝国理工学院攻读化学，并获得博士学位。他的导师德里克·巴顿（Derek Barton）是构象分析的先驱，后来荣获诺贝尔奖。构象分析理论认为，分子的反应性可以预测其首选的三维形状。巴顿对鲍德温的事业影响深远。

在帝国理工学院工作了四年之后，鲍德温到美国待了十多年。他先是任职于宾夕法尼亚州立大学，而后进入麻省理工学院（MIT）。MIT为鲍德温配备了一个才华横溢的年轻团队和最先进的仪器，这使得鲍德温的工作在那段时间极富成效。为了详细阐释原子在有机反应过程中的排列方式，他将理论和几何因素与结构信息结合起来。他的团队利用核磁共振和X射线晶体学等技术获得了这一结果。在MIT，他创造了一种仿生分子——当氧与铁结合时，这类分子就像血液中的血红蛋白一样，能够可逆地结合。

1978年，鲍德温被聘请为英国牛津大学戴森·佩林斯实验室的负责人。凭借自己的科学抱负以及为实验室配备的先进设备，鲍德温改变了有机化学在牛津大学的地位。他的许多学生后来成为世界各地的研究翘楚。他的实验室成果卓著，他也因此成为至少700篇论文的作者。1988年，他出任牛津大学分子科学中心的创始负责人，并在该职位上工作了10年。通过该中心的努力，牛津大学将物理学和生物科学联系起来。

20世纪40年代，牛津大学的科学家在青霉素的提取、测试和结构分析方面发挥了开拓性作用，鲍德温也因此受到鼓舞。他试图从头开始制造这种药物。他尊重微生物生产分子的效率最优工艺流程——即使是在今天，大多数青霉素抗生素仍然是通过发酵工艺生产而成。他由此踏进了仿生合成领域。对于构造复杂多环结构的方法，他最喜欢采用的是模仿自然策略，构建一个相对简单、却极有可能仅需单一步骤的反应就能获得多个环的线性框架。他通过这种方法获得了许多“火星分子”，包括从海绵和稀有雨林植物中提取的独特生物碱。

鲍德温很少有时间参加牛津大学的学术会议。如果参加的话，他会畅所欲言，在科学辩论中可能显得咄咄逼人。在其强势的领导风格背后，是他对待下级同事的慷慨大方。尽管他凭借自己的杰出成就获得了诸多荣誉，包括1997年的爵士头衔，但他仍然全身心投入研究工作，从未在那些大名鼎鼎的各类委员会中谋求一席之地。他积极投身于化学工业，并竭力捍卫化学工业在社会中的地位，并鼓励学生从事工业工作。

资料来源 Nature