科技报国践初心,教学育才担使命。上海交通大学王宽诚讲席教授、上海市手性药物分子工程重点实验室主任张万斌被授予“上海市先进工作者”称号。2025年5月20日,《劳动报》整版报道个人事迹!
从实验室到生产线的“催化人生”
——记上海市先进工作者、上海交通大学王宽诚讲席教授、上海市手性药物分子工程重点实验室主任张万斌
他是手性药物分子工程领域的开拓者,用创新突破国际技术壁垒;他是产学研协同发展的践行者,以科研成果服务人民健康需求;他更是扎根教学一线的育人者,三十载春风化雨培育栋梁之材。他就是上海市先进工作者、上海交通大学王宽诚讲席教授、上海市手性药物分子工程重点实验室主任张万斌。从实验室到生产线,从三尺讲台到产业前沿,他肩负科学家与教育者的双重使命,书写着科技报国、育才兴邦的时代答卷。
突破桎梏
解码手性科学的“中国方案”
伸出左右手,并将手心相向合并,它们是否无法完全重叠在一起?这是“手性”,是自然界的基本属性。手性合成是化学基础研究前沿方向和应用开发新兴领域。但是,大部分的手性药物还是采用传统的光学拆分和当量合成方法进行生产的,存在工艺冗长、经济性差和副产物多等问题,因而造成了资源的浪费和环境的污染。不对称催化反应通过一个手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子,是目前最有效的手性合成方法。然而,仍然有许多重要的问题亟待科学家们解决。
二十世纪九十年代初,公派留学的张万斌在日本大阪大学攻读博士学位,深入了解了国内外化学和医药行业的发展状况,“当时,我真切体会到我们国家与发达国家之间研究深度的差距。我发自内心地想将所学知识带回国,为国内的化学和医药事业发展尽一份绵薄之力。”回国后,他带领团队针对手性催化领域存在的重大需求,凝练出急需解决的关键科学问题,提出了手性催化剂设计和不对称催化体系开发新策略,开发了系列新型手性催化剂和多个高效不对称催化新体系,在《科学》《自然化学》等顶刊发表论文300余篇,引领了相关领域的发展。
在此基础上,他与团队实现了瑞德西韦、布立西坦、贝达喹啉、薄荷醇和青蒿素等多种重要手性化合物的高效不对称合成。多项研究成果实现了产业化应用。例如在针对抗肺结核药物贝达喹啉的研究中,张万斌提出了双手性金属协同催化立体发散性合成新策略,开发了含双手性中心的抗肺结核药物贝达喹啉的手性合成新工艺,实现了这一非优势立体异构体药物的高效合成,将关键步骤效率从原研工艺的4%提高到45%,为全球死亡人数最多的单一传染病肺结核病患者的普及用药提供了技术支撑。上海医药集团采用该技术,已建成国际首条贝达喹啉不对称合成连续流生产线。“原先,患者治愈需要花费20余万元药品费用,这一技术将使原料药的合成成本降至原工艺的1/10以下。”他欣然道。
产业报国
让中国技术守护全球健康
多年来,张万斌主导研发的青蒿素高效合成技术打破了40年传统工艺桎梏;首创抗癫痫药物布立西坦催化生产线,实现我国精神类药物的自主可控;突破L-薄荷醇万吨级生产技术,终结我国高端香料长期依赖进口的历史⋯⋯“科研选题要顶天立地,既要攀登科学高峰,更要扎根民生需求。”在他看来,科学研究要与民生需求紧密联结。
根据世界卫生组织统计,全球每年感染疟疾的患者又3亿至5亿人,将近100万人因缺乏有效药物救治而死亡。每当世界上要爆发大规模疟疾时,人们常常首先想到是使用“青蒿素”药物进行控制。然而,天然植物中青蒿素含量低,使得该药生产成本高,药价贵,如何进行青蒿素的高效人工合成,形成规模化生产成了世界性难题。
为了破解这个难题,张万斌领衔不对称催化合成团队,从2005年开始开展这一方面的研究。他们以合成生物学得到的青蒿酸为原料,采用自主开发的手性催化剂和双金属协同催化体系,实现了无需光照的青蒿素高效高选择性常规合成。
在此基础上,他们与复星医药合作完成了500升反应釜规模的中试放大生产,产品质量符合WHO和中国药典标准,具有明显的成本优势,为青蒿素的人工合成产业化奠定了坚实基础。“我们希望与科学界同仁共同努力,让科学技术为全球数亿患者带来福音,为人类的健康事业做出贡献”,他如此说道。
桃李芬芳
以匠心传承育时代新人
一边是科学研究的实验台,另一边则是育人无数的三尺讲台。在上海交通大学的校园里,张万斌执教三十余载,始终坚守在教学一线。他主动承担起《有机化学》教研室主任和上海市《有机化学》精品课程负责人的重任,经过20多年的建设,课程先后入选“首批国家一流课程”、上海市高校精品课程、上海高校优质在线课程、上海市高校“课程思政领航计划”、上海高校党史学习教育与课程相融合示范课程。相关教学成果获上海市优秀教学成果奖一等奖、上海市首届课程思政教学设计展示活动特等奖和上海交通大学教学成果奖特等奖。
课堂之上,张万斌非常鼓励学生将自身所学充分应用于服务国家发展建设的使命当中,把科研报国视为人生的最高价值追求。在学生们眼中,这位科学家,既是严师亦是慈父——实验室里通宵达旦的指导,毕业论文上密密麻麻的批注,职业规划时推心置腹的长谈,铺成了100余名博士和硕士研究生的成长之路。其中,30余人获评上海市及学校优秀毕业生。培养的学生中绝大多数选择在国内著名大学和重点企业从事教学和科研工作;其中已有20余人获评高级职称,15人入选国家级或省部级人才计划。
从手性药物分子的微观世界到立德树人的宏大命题,张万斌用三十载光阴诠释着科学家精神的时代内涵。在攀登世界科学高峰的征途上,他始终带领团队,向着下一个科学险峰进发。