中国科学家近日发表在《自然》杂志上的一篇论文，在社交媒体上收获了空前的关注。有知名科普博主直言：“第一次看到有机化学上热搜！”

投稿仅一个多月就被《自然》接收，4位审稿人一致通过；用看似最简单的方法，解决了困扰领域140年的重大难题；有望将某些药物中间体的生产成本降低40%至50%，并实现吨级绿色生产……一连串亮点，让这篇论文的吸睛指数直接拉满。

与此同时，各种网友喜闻乐见的“内幕”“趣闻”也开始迅速流传：“本科生加错试剂/偷懒省略步骤，意外导致重大突破”“乱拳打死老师傅”“拿下Nature全靠命大”……还有人盛赞这是“真正的诺奖级成果”。

舆论喧哗中，中国科学院大学杭州高等研究院于11月7日召开科技成果交流会，论文主要通讯作者张夏衡对这项工作的研究历程和大众关注的问题进行了详细地阐述和回应。张夏衡表示，他们的研究历程并没有夸张的戏剧性，科学突破的背后是海量的工作和细致的分析，“你如果粗心大意，就不可能有这样的发现”。

全世界都在追寻的科学目标

问：有机化学领域的研究成果在社会范围内引起这样的广泛关注并不常见，能否结合研究背景给我们讲讲，这项工作为什么如此引人注目？

张夏衡：

在我们制造药物、农化产品等工业化过程中，芳香胺是一个重要中间体。如果你学化学，那么大学教科书上就会学到著名的Sandmeyer反应：把芳基重氮盐转变成芳基卤代物，进而应用在各大领域，其中所使用的芳基重氮盐则由芳香胺制备而来。全世界的工厂每天都在用这个反应，但它存在易爆炸风险和重金属铜环境污染等问题。企业用这些传统方法进行生产，往往难以得到理想的收益。

因此，寻找更优合成技术，利用化学性质更稳定且广泛易得的芳香胺作为起始原料直接卤代，不光是我们追寻的科学目标，全球最顶尖的科学团队也都在追寻。去年，一位顶级科学家——德国马普煤炭研究所所长Tobias Ritter在《科学》杂志上发表了更安全的Sandmeyer改良方法，对领域起到了重要的推动作用，然而该反应体系仍然无法避免经过芳基重氮盐过程，且无法解决反应体系中需要加入大量铜所导致的潜在重金属污染问题。

张夏衡在科技成果交流会作报告（杭高院供图，下同）

这篇《科学》论文发表时，我们有的同学很担心文章会不会发不出去了。我说没关系，因为我们的方法是从底层上改变了逻辑。我们用芳香胺加一点点硝酸，就可以在反应体系中瞬态形成一个名为N-硝基胺的中间产物。这个中间体不会在体系中累积，一旦产生就会马上变成我们所需要的物质，这让整个工业流程的爆炸风险大大降低了。

更让我们惊喜的是，芳胺中的C-N键，可以轻松转换为构建药物所需的各种关键连接（C-Br、C-Cl、C-C等）。鉴于该脱氨过程无需使用过渡金属铜，我们还发展了一锅法脱氨交叉偶联策略，只需在脱氨反应中间体中直接加入相应的偶联试剂组合，即可通过“一锅两步法”得到一系列所需要的重要骨架。也就是说，这个方法简便、环保、价格低廉，还具有很高的广谱性。

当然，我认为Sandmeyer反应也是一个很好、很经典也很成熟的反应。只不过当你用这个反应行不通的时候，可以考虑使用我们的方法。我认为我们的直接脱氨法和经典反应形成了一种非常好的互补。

问：这项成果发表后，是否有一些企业来联系您呢？

张夏衡：

很多，可能超过10家了，其中不乏上市药企。这项成果本来就是和我们合作的企业在实际工业化生产中联合攻关取得，现在国家提倡新质生产力，很多企业都有工艺路线更新迭代和优化的需求，希望和我们进行合作和探讨。

问：一些媒体称，你们发这篇论文，是把价值千亿的秘方“免费”送给全世界，是这样吗？

张夏衡：

我们这个技术是有申请专利保护的，文章里面也注明了专利的申请。如果学术使用是无偿的，若是商业使用，则需要我们授权。

不是“歪打正着”！3年攻关，几次险些放弃

问：关于这项研究，网上流传着很多千奇百怪的“故事”，如歪打正着、大锅乱炖等。能讲讲你们真实的故事究竟是怎样的吗？

张夏衡：

我们团队一直致力于做脱氨反应的研究。芳香胺脱氨的课题最早开始于2022年，正当我们进行探索之时，刚好和我们产学研合作的一家企业邀请我们去参加交流合作活动。当时他们正在通过传统的Sandmeyer反应做一个200多吨的医药中间体合成路线开发。除了众所周知的重氮盐爆炸风险外，还需要在体系中加入大量的铜试剂，这样处理含铜废水的支出甚至会远远高于原料价格。

我一听，更坚信了自己所选课题的意义：不光是发论文，更是要解决生产中实际遇到的问题。

2022年底，我们和企业一起发现了N-硝基胺在体系中的存在。当时它在体系中含量只有百分之几，一般认为是“副产物”。但我相信，所有副产物都有可能成为“主产物”。于是我让学生针对这个化合物做了单晶衍射的分析，确证了化合物的化学结构。根据这个线索，我们开始查找文献，原来早在1893年，德国慕尼黑的一位科学家就已经报道过这个物种了，但是一直没人对它的化学反应进行全面探索。我想这里面可能蕴藏着一些机会，就开始对它的反应性进行研究。

其间我们也遇到很多挫折，几次险些放弃。学生看到隔壁实验室的同学都拿奖学金了，而自己兢兢业业三四年还没有成果，很着急。我只能不断地鼓励他们：一旦做出来，这将是一项具有国际影响力的成果。当我们把新的结构和新的反应探索出来后，大家都欢呼起来。

张夏衡（中）指导学生

那是2023年初的时候，我赶紧向俞飚院士汇报了这项发现。俞老师说这个发现意义重大，鼓励我们坚持下去，于是我投入了更多博士、博士后加入进来做这个项目。到2023年底，我们把底物做完了。这个时候其实就可以发表论文了，但我们还想把工业应用这部分做扎实。企业先帮我们做成了公斤级的测试，现在他们还在做百公斤级的测试。

与此同时，我们又花了整整一年的时间去研究这个反应的机理问题。除了相关实验佐证外，我们和中国科学院上海有机化学研究所薛小松老师团队就理论计算等工作进行了合作，从理论上更好地理解我们的化学。同时在中国科学院上海有机化学研究所分析测试中心王昊阳老师团队的帮助下，成功检测并确证反应体系中一氧化二氮的产生。我们意识到，这个反应和传统机制完全不同，也不需要额外加入重金属——这是一条全新的路线。

问：我们知道，这项工作得到了辉瑞公司高级研发总监Scott Bagley的高度评价“true tour de force”（真正的杰作）。除此之外，你们还收获了哪些业内反馈？

张夏衡：

这篇论文10月28日发表后，当天就收到了国内外同行专家们的祝贺信。我的博士后导师、诺贝尔化学奖得主David MacMillan第一时间给我发来了E-mail，说这个反应肯定会有超多人去用。

美国《化学化工新闻》（Chemical & Engineering News）杂志第一时间也对我们进行了采访，之前提到的德国科学家Tobias Ritter也在该报道中对我们的工作进行了深度点评。他说：“这是那些稀有论文之一。你一发表，人们立刻就能使用它，而且一定会使用它。”

如果粗心大意，不可能有这样的发现

问：这项研究在社交媒体上的讨论热度非常高，甚至有网友认为这是“诺奖级”的成果。请问团队是否预见到这样的公众热度，怎么看待这波汹涌的“流量”？

张夏衡：

我很感谢网友突然之间对我们这个成果的关心和厚爱。我每天大多数时间都待在实验室，从早上8点半到晚上11点，一周6、7天都是如此，最多工作之余去西湖边走走，平时也不怎么上社交媒体，因此我最初并没关注到这个热度，后来还是别人转发给我，我才知道的。

至于有些网友把这个工作和诺贝尔奖联系在一起，我想大家可能对诺贝尔奖有一些误解。目前我们只是完成了初步的理论研究和实验室规模验证，而一项实验室规模的成果在发表初期，和诺贝尔奖是扯不上关系的。它的应用潜力还需要各位感兴趣的工业界专家进一步研究和推广，这个长期积累、验证的时间维度可能需要跨越几年，甚至几十年。

我想这么多人关注我们的成果，也有些机缘巧合。随着国家对科学研究的重视，这些年我们国家产出了很多原创的、非常重要的成果，这些都是我们学习的榜样。

张夏衡（左三）团队合影

问：有没有想过，这样的发现、这样的机遇为什么会让你们碰上？

张夏衡：

我从2021年回国，成立独立实验室到现在，一直深耕含氮类化合物多样性转化这个方向，做了很多积累。我们团队是通过对整个反应的理性分析，花精力去捕捉每个现象，经过上千次的实验尝试，才最终筛选出了这个反应。这个过程并没有什么戏剧性。事实上，你如果粗心大意，就不可能有这样的发现。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09791-5