药物化学家、有机化学家。祖籍江苏苏州,出生于北京。1949 年毕业于清华大学化学系后留校,1951 年转入中国科学院上海有机化学所药物研究室(该室于 1953 年扩充建立为中科院药物研究所,以下简称药物所)。1956 年被推荐留学苏联科学院天然有机化学研究所, 1961年取得副博士学位。1991 年被评为中国科学院学部委员(院士)。
谢毓元
(1924.04—2021.03)
苦读不辍 结缘化学
1924 年 , 谢毓元出生于北京,于 1928 年随家人迁回苏州生活。自幼熟读古文经典,文学造诣颇深,但是谢父秉承实业救国思想,只准子女学理、工、医、农。因此,在 1940 年 6 月从苏州中学毕业并考入当时迁沪的私立东吴大学时,本来爱好文史的谢毓元选择了化学工程系。
1941 年,太平洋战争爆发,日寇占领了上海租界,东吴大学被迫停办,谢毓元无奈辍学 4 年之久。其间,他苦读不辍,打下了坚实的中英文基础。
1945 年抗日战争胜利后,谢毓元辗转于南京求学,然而不久南京临时大学宣告取消。1946 年 5 月西南联大结束,清华大学、北京大学和南开大学分批北返重建。22 岁的谢毓元以破釜沉舟之决心认真复习,于 1946 年考取清华大学,插班进入化学系二年级就读。
当时,清华大学化学系教授都是留学归国的,很多教授用英文授课,化学实验严格按照规范操作,用英文撰写报告,化学系有自己独立的图书馆与齐全的专业期刊,化学系学生一路经过严格的考试筛选,毕业率只有60% 左右。在这种环境下,谢毓元刻苦勤奋,成绩一路领先。1949 年,谢毓元以化学系第一的成绩毕业,随后留校,先后任无机、有机分析助教。
无心插柳 意外突破
1951 年 2 月,谢毓元离开了学习和工作近 5 年的清华大学,来到上海,成为当时挂靠在中国科学院上海有机化学研究所下的药物研究室的一员,跟随赵承嘏先生从事中草药的提取及小分子化合物的合成工艺研究。
建所之初,药物所主要任务是指导国内流行疾病的新特效药合成。
晚年谢毓元
1951~1956 年,谢毓元在这里先后参与了常山叶中常山碱的提取及含量测定、普鲁卡因合成工艺改进、抗血吸虫病治疗药物的化学合成等多项研究工作,逐渐从一个药物研究的门外汉成长为可以独立开展工作的研究者,他也亲历了药物所从弱小到壮大的发展过程。
1951 年,谢毓元采用简便的有效成分提取方法,出色地完成了常山叶中抗疟疾成分的提取及含量测定工作,并建立起一套简单可行的常山叶中碱性物总含量的测定方法;次年,他又以曼陀罗及类似物为原料,制成医疗上必需的药品阿托品和后马托品,实现了这两种药品的国产化;1952~1953 年间,谢毓元作为主要参与人员,将法国制药厂先进经验本土化,成功完成普鲁卡因的两个重要原料——对硝基苯甲酸和二乙胺的合成工作,解决了普鲁卡因和青霉素普鲁卡因盐生产原料的自给问题。
1953 年,作为主要参与人员之一,谢毓元参加了由嵇汝运先生负责的抗血吸虫病药物的设计及合成工作。谢毓元充分发挥才能,在详细文献调研基础上,带领组内几个成员合成了若干含巯基的抗血吸虫病化合物,其中二巯基丁二酸钠及其游离酸二巯基丁二酸陆续被开发为享誉中外的广谱重金属解毒药物,并用于治疗铜代谢障碍引起的肝—豆状核变性疾病。
这次设计合成是谢毓元涉足医用螯合剂的开端,也为他 10 多年后从事另一项医用螯合剂的研究——放射性核素促排药物研究打下了深厚的理论和实践基础。
留学苏联 硕果累累
由于在药物所工作成绩突出,1956 年,谢毓元获得留苏预备生的资格,他毫不犹豫地选择了有机化学合成专业。
从 1957 年到 1961 年,谢毓元在苏联科学院天然有机化学研究所留学,开展四环素类化合物的合成研究。其间,谢毓元的学位论文《去二甲胺基去氧四环素合成方法研究》对于从氧化蒽酮转向四环化合物的方法进行了系统研究,是天然有机化学研究所抗生素实验室进行的四环素化学研究的重要部分,为 1966 年该实验室完成四环素全合成工作做出了贡献。
1961 年春,谢毓元顺利通过学位论文答辩,获得副博士学位。他出色的工作也得到舍米亚金的高度评价:“他有一双幸福的手,别人合成不了的东西交给他做,总是能很好地完成。”
1961 年 9 月,回到了阔别近 5 年的药物所之后,谢毓元凭借在苏联学习到的一套方法,在天然产物全合成方面取得了骄人的成绩——先后完成了莲心碱绝对构型的确证及全合成、甘草查尔酮的结构确定及全合成、灰黄霉素的全合成、放线酮类物质化学成分的研究、抗菌素 C-4826 的化学结构测定、补骨脂乙素的全合成等工作。
谢毓元几乎没有休息日,每天熟练运用英、德、俄、日四门外语进行文献调研,严格按照实验流程操作,锲而不舍地验证自己的创新想法,对天然产物全合成研究饱含深情。
重续前缘 再创辉煌
1966~1969 年,谢毓元先后接到二机部(后来的核工业部)等部门,委托给药物所的放射性核素 239 钚、234 钍与 95 锆的促排药物化学合成的重大任务,这使得谢毓元重拾了十几年前进行广谱重金属解毒药物合成时涉足的医用螯合剂研究。经过充分的文献调研,谢毓元脑海逐渐形成了一个“一石三鸟”的策略——设计一种高效低毒的、具有多胺羧结构的邻苯二酚型螯合剂。按照这一思路,他研究出一套系统的放射性核素促排药物研究方法,设计合成了国际首创的促排药物——喹胺酸,并从藜豆中提取有效成分,实现了震颤麻痹症药物左旋多巴的国产化。该成果载入 1977 版《中华人民共和国药典》。
1974 年,海字 166 部队又将一个世界性的科研难题——放射性元素 90锶促排药物的化学合成任务委托给了谢毓元。在新一轮的文献调研之后,谢毓元提出了利用积二磷酸化合物既可以进入骨骼又可以迅速排出的性质,来进行亲骨性锶的促排的设想。该首创性研究于 1983 年获中央卫生部甲级成果奖。
20 世纪 80 年代以来,国际形势趋于缓和,国内重视经济发展,国家停止了对放射性核素促排研究的资金资助。谢毓元开始进行多方面的尝试,将自己多年来在医用螯合剂研究领域积累的经验和成果进行民用开发,开展靶向性抗肿瘤药物研究及偕二磷酸类抗骨质疏松药物研究,并低成本大规模成功合成植物生长调节剂天丰素——混表—油菜素内酯,对农作物产能与免疫力提高意义重大,为“科技兴农”作出了突出贡献。
高瞻远瞩 开拓局面
自 1984 年起,谢毓元担任药物所第三任所长。当时,中科院院部给予药物所全年的实际科研经费只有 110 万~120 万元人民币,难以满足新药开发的需求。谢毓元清醒地认识到,在当时我国医药企业管理体制下,解决研究所的科研经费只能依靠国际合作。于是,他积极与国外药企接触,着力介绍药物所丰硕的研究成果与强大的科研实力,吸引国外药企的投资愿望。通过国际合作,药物所财政从他接任时的捉襟见肘,转变为卸任时的颇有盈余。
1987 年 12 月,教育委员会与世界银行合作的“加强研究生教育的贷款项目”启动。逢此良机,已卸任所长之职的谢毓元重新出山,主持筹建开放实验室,参与角逐贷款项目资格评审。最终,“新药研究国家重点实验室”顺利获得世界银行贷款资助,更凭借出色的科研成果和采用先进管理模式的能力成为 7 个试点实验室之一,被列入试点实验室管理计划,谢毓元又一次展现了自己出色的领导能力。
(中国科学院上海药物研究所供稿,节选自2021 年 3 月 28 日《中国科学报》,记者:陈珂珂)