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张礼和口述: 四十年深耕基础,向“未来药”勇闯禁区

2025/12/25 1.6w 阅读 63 点赞

编者按



挖掘历史档案,讲述历史故事。北大医学办学113周年之际,宣传部、档案馆依托博物馆课题,策划推出医学博物馆“口述”系列——弘扬教育家、科学家精神,讲述北大医学的科研故事、教学往事,挖掘医疗发展进程中的点滴进步和耀眼荣光。


北京大学“现代医学博物馆建设计划”课题工作于2022年北大医学办学110周年之际启动,如今已完成三期60余项课题。这些成果不仅为未来医学博物馆建设打下坚实基础,也在不断丰富着医学博物馆的精神内涵。“口述”系列,旨在整理其中优秀的口述课题成果,让更多医学故事得以生动呈现,让医学精神得以传播传承。




本期口述者


张礼和  中国科学院院士,有机药物化学家,药学教育家,我国核酸药物与核酸化学生物学研究的先驱者,研究思路一直紧随生物学研究的进展,与化学、药学研究相结合。曾获国家自然科学二等奖一次,部委级奖四次。1983- 2005年,先后担任药学系副主任,药学院副院长、院长,天然药物与仿生药物全国重点实验室副主任、主任。



2025年,北京大学“科技创新年”,也是我国药学领域第一个国家重点实验室——天然药物及仿生药物全国重点实验室(以下简称“全重”)成立40周年。张礼和院士是全重的奠基人之一,也是全重发展的亲历者。本文通过整理口述资料,带大家了解全重40年来的发展历程,了解北大科研工作者如何面向国家需求,与中国医药科技同频共振,传承弘扬科学家精神,激励青年科技工作者和同学们热爱医学事业,永葆奋斗精神,为医药发展事业贡献力量。

张礼和院士



起步——把握历史机遇

1985年,我们从当时国家计委一位领导那里听说,为支持基础研究和应用基础研究,国家计划在教育部、中科院等主管的大学和研究所中,依托原有基础建设一批国家重点实验室,以加强基础研究,瞄准国际前沿,其中有关于药物研究的国家重点实验室。时任北京大学药学院院长的王夔先生敏锐意识到,这是“为高校药学研究开辟新天地”的机遇,他组织药学院骨干成员进行反复讨论,提出要有高校的特色和优势,聚焦基础研究,才能说服计委在学院建立重点实验室。

经过讨论,王夔领衔的生物无机课题组、蔡孟深的有机糖化学课题组,由王序奠基、后由我接手的核酸化学研究室,李振肃的甾体化学研究组,韩桂秋的天然药物化学课题组,这5个药学院当时科研水平较好的团队,被选中作为申请重点室的前期基础。围绕这些优势力量,团队确立了清晰的指导思想:将这些分散却各有特色的研究方向进行整合提炼。

筹备完成后,王夔先生带着整合后的方案进行了多轮答辩,在大家努力下,药学院成功获批国内首个药学领域国家重点实验室“药物药理实验室”,并获得首批经费50万人民币和15万美元。

对于重点实验室的命名,也体现了5位课题组长的集体智慧。韩桂秋主导的天然药物化学专注于中药领域,方向明确;而糖、核酸、甾体,再加上王夔研究的微量元素,皆是人体内的关键成分。经过反复斟酌,“天然药物及仿生药物” 的名称应运而生,既涵盖天然药物的探索,又包含对人体内源性物质为原型,进行仿生药物研究。这一命名既贴合国家对基础研究的支持导向,也契合团队期望形成独特科研方向的愿景。

1987年,重点室名称变更为“天然药物及仿生药物国家重点实验室”,宗旨是:以内源性物质为原型、聚焦结构-功能关系、应用“化学-生物学”交叉研究方法,开展药物相关研究。这一年,实验室正式开放运行,王夔先生担任首任主任。他常说,“自己不是搞药的”,担心“非药学”的背景,与这块“药”字招牌不契合。其实是他太过谦虚了,他在国内化学界、药学界都有很高的声望。那个时候,我刚从美国回来,王先生觉得我本身是药学专业,又有国际视野,先后让我接起了药学院院长和重点实验室主任的担子。

张礼和院士与课题组成员讨论


发展 —— 围绕国家需求

上世纪80年代末,中国医药行业还处在“仿制时代”。国内没有知识产权概念,国外药刚上市,国内很快就有仿制品。随着中国加入世界贸易组织的脚步临近,我觉得仿制之路必然走到尽头,将来中国医药工业的发展,一定要有自己知识产权的药物。怎么才能够有自己的知识产权,就是要建立一个技术平台。这个平台有两个关键,一是要建立筛选体系,二是要建立靶点的发现及验证体系。基于此,当时重点实验室建设的重点就是建立精密的分析仪器平台和高效的药物筛选与测试平台。

重点实验室获得批准后,买的第一件大型仪器就是美国瓦里安公司300兆的超导核磁共振光谱仪,在购买过程中,我几次到美国,与瓦里安公司沟通购买细节。交流过程中,我听说他们对于开拓中国市场非常感兴趣。我就趁机给他们说,重点实验室可以给他们一些实验室,把公司的仪器放在这些实验室作为展品,同时我们也可以免费使用。最终,双方顺利达成“示范实验室”(Demo Lab)合作:瓦里安公司提供气相色谱、紫外光谱、红外光谱等4台仪器,重点实验室提供当时北医院里的药厂小楼西侧一楼、二楼实验室,帮助他们开拓市场。3年后,设备免费赠送重点实验室,达到了双赢的目的。分析仪器平台就这样,初步搭建了起来。

与此同时,药物筛选与测试平台的构建也在艰难起步。早在1980年代,王序、王夔与我已经开始进行国际合作:与美国默沙东公司(Merck)、日本卫材株式会社(Eisai)合作,用中国中药资源提取成分,利用对方开发的酶与受体的分子靶标进行筛选。这两项十年的合作,为药学院埋下了现代药物研发的种子。

1995年,我国正进行加入WTO的谈判,知识产权是一个绕不开的问题。仿制药物在今后会碰到侵犯他人知识产权的重大困难。我联合南开大学元素有机所(李正明,侧重农药)、上海药物所(胡国渊,侧重药理),向国家计委提出一个大胆构想:建立全国性筛选中心,收集合成物、天然产物等样品,用标准化模型筛选,知识产权归样品提供者。我当时的设想有点理想化了,做起来确实很难,因为大家都不愿意把样品拿出来,筛选完了就自己去做,但是我认为,作为国家,必须要有一个国家的筛选中心。这一构想最终被纳入国家首个新药专项“1035计划”(10个新药、3个筛选中心、5个评价中心),北大、南开、上海药物所成为首批筛选中心。

在北大,崔景荣团队接过了建设筛选体系的任务,依托前期与默克、卫材的合作经验,逐步建立起细胞水平、动物模型的筛选流程。我得知,在美国结识的美籍华人企业家张念慈想开发红曲(含天然他汀)保健品,就牵线其与李长龄团队合作。对方投资建了一个条件较好的药理实验室,虽然当时没提“技术转让”,但实实在在帮我们建了平台。李长龄团队借此完善了药物评价体系,成为后续发展的基石。

后来,重点实验室的筛选平台不断发展,从最初的细胞实验、动物模型,逐步发展为涵盖分子水平、细胞水平的系统化体系,成为后续创新药研发的“基础设施”。

在当年那个关键的历史节点,于我们这一代北大药学人而言,这两大平台的协同建设,不只是重点实验室运行的技术需求那么简单,它更蕴含着我们响应国家战略需求、主动为中国医药创新破局探路的担当。而这份协同建设,更承载着中国医药从“仿制”迈向“创造”的历史性跨越这一期望,是我们当时心底的一份使命。

我们靠着一步步务实的组织搭建,借着一次次充满机遇的合作开拓,再加上对空间资源与人才力量的灵活整合,国家重点实验室赖以运转的核心——仪器分析平台与药物筛选测试平台,终于在我们初创时的艰辛摸索与共同智慧里,稳稳奠定了坚实又富有活力的基础框架。到目前为止,重点实验室已通过6次国家重点实验室评估。

张礼和(中)指导研究生实验


根据国家对于重组国家重点实验室体系的要求,我们积极应对,顺利完成重组,并于2023年更名为“天然药物及仿生药物全国重点实验室”。

进入21世纪,大数据、人工智能等技术浪潮席卷全球,药物研发模式迎来颠覆性变革。我们的筛选平台也从“人工操作”迈向“智慧化”。实验室与计算机学科、工科交叉合作,将海量化合物数据、生物靶点信息整合为“智慧药物平台”。

回望全重的发展历程,从“1035计划”蹒跚起步,到如今智慧时代并肩领跑,这一路留下的发展轨迹,可以说是中国药物研发从“跟跑”走向“并跑”的缩影。

张礼和院士带领药学院师生参加国际学术会议


使命 —— 研究“未来药”

我一直认为,全重的重要使命是做“未来药”。“未来药”就是要为我们国家发展更好的药,超越现在临床上用药的问题,提出新的方向,新的治疗手段,要为未来药物的发展打好足够的基础——这是我对“未来药”的定义与理解。

我觉得,未来药的核心是“开辟新赛道”。寻找未被发现的靶点,探索未被验证的机制,挑战过去没人做、甚至没人敢做的领域。为什么全重要做未来药?现在企业追逐的热门靶点,大多是国外已经验证的,我们永远落在后面。要想领跑,必须从源头找新靶点、新机制。而这类研究周期长、风险高、失败率高,要有一批科学家敢于闯禁区,敢于承受失败,敢于坐冷板凳。在目前情况下,大部分企业是做不到的,高校和国家重点实验室应该能够做到。

高校学科多,能够比较快掌握生物医学方面的前沿,特别是像北大这种环境,有理科,有工科,这些技术比较容易在这个环境里边接触到,再加上我们有很多临床医院,能够反映临床需求,所以我们重点实验室提出:做未来药,让我们大批科学家和老师、学生,能够耐住性子,瞄准基础发展的苗头和将来发展前景去思考,勇闯禁区,去做过去没人做过的东西。这是源头创新的根本,没有这批人去“试错”,去承受失败,就没有真正的原创成果。

张礼和主编《化学生物学进展》

核酸药物,是我坐了40年冷板凳的领域,也是未来药研究的一个典型范例。1964年,我的老师王序教授敏锐意识到:“核酸是生命的基础,搞清楚正常细胞与肿瘤细胞的核酸代谢差异,可能找到肿瘤药的突破口。”在他的推动下,药学系成立了核酸化学研究室,成为国内最早系统研究核酸的团队之一。

那时,这个研究方向在国际上刚起步,核酸能不能成药,谁也说不清。从1960年代的抗代谢药探索,到1990年代的环状核苷酸衍生物研究,我们团队始终坚持这一研究方向。

是一次偶然的发现,让研究迎来转折:我们从细胞内信号分子cAMP出发,合成的一种环状核苷酸衍生物,在动物实验中显示出抗肿瘤活性,但在血清中降解为8-氯腺苷,这是一个结构更简单的核苷。我们把8-氯腺苷单独测试,发现它的活性和原衍生物一致,而且更容易合成。尽管后续研究发现8-氯腺苷代谢过快,未能成为上市药物,但它验证了“细胞内信号通路可作为抗肿瘤药物研究的靶点”,为后续研究奠定了基础。

张礼和编著《以核酸为作用靶的药物研究》

如今,核酸药物已成为国际前沿,小干扰 RNA(siRNA)、mRNA疫苗等也相继上市。从2006年我参与创办瑞博生物,到现在国内核酸药物领域已有100多家企业,多个药物进入临床阶段。全重在此领域的积累,推动了国内企业的发展。而我们全重的研究,也仍在向更深的“无人区”探索。

张礼和主编《化学生物学学科前沿与展望》


根基 ——加强引才育才

我一直强调,重点实验室的发展,最基本、最根本的是人才。我始终认为,引进人才不能盲目跟风,而要精准匹配,既要看当下的成果,更要看未来的潜力。具体而言,引才有三个标准:一是创新潜力,有些博士、博士后成果突出,但可能是“站在导师的肩膀上”,我们要看他本人到底有没有开拓性,有没有创新思想,有没有发展的潜力;二是学科互补,优势学科(如有机化学、天然药物化学)要补充梯队,避免“断档”,短板学科(如生物学、化学生物学)要重点引进,补齐链条,形成多学科融合的平台;三是团队协作精神,要有一个互相协作交流的和谐环境。科研不是单打独斗,要能与不同学科的人合作,重点实验室就会越做越好,人才队伍就会越来越壮大。

秉承对科研规律的尊重,我认为,全重应该遵循科学的育才理念。培养人才,要营造“公平、公正、公开”的氛围,构建和谐的学术生态,鼓励思想碰撞,容忍失败,支持长期冷门研究。反对“唯论文、唯帽子”,允许科研人员有时间突破瓶颈,允许他失败,坐冷板凳,允许他在某些时间没有显著性的成果,因为人才成长,要有一个过程。全重给引进的青年人才5-6年的考察期,全面评价人才的发展潜力,尤其关注是否具备批判性思维和摆脱惯性的创新能力。这种育才模式,培养出了一批“敢闯敢干”的青年学者。

2000年后,我们引进了叶新山、周德敏、焦宁等一批学者,他们的引进,成为了实验室发展的关键节点。叶新山从美国 Scripps 研究所回国,成为国内糖化学领域领军人才,成功将重点实验室的糖化学研究推向国际前沿;周德敏带回“基因密码子扩展技术”,通过合成生物学、化学生物学新兴学科交叉融合,将人体内源性物质这一“天然药箱”转化为非天然氨基酸制备ADC药物、复制缺陷活病毒疫苗、抗原肽嵌合肿瘤治疗性疫苗等变革性药物,成为国内生物医药领域的领军人才;焦宁用有机化学领域的前沿理论和技术,进入药物化学领域的研究,成为药物化学研究的领军人才。他们开展的研究不是复制前人,而是拓展领域。

而后,根据研究方向的需要,我们又引进了叶敏、贾彦兴、汤新景、夏青等新一代70后学者,董甦伟、汪贻广、马明、刘涛等80后年轻才俊,使药学学科的各个领域都得到了更均衡的发展。充分利用北京大学的多学科资源,邀请生命科学院、化学院、前沿交叉学科研究院等专家,以及临床医院的医生加入重点实验室。这些专家既有化学家、生物学家也有临床专家。如今的全重,既有大师云集的厚度,更有交叉创新的活力。

实验室2011年学术年会

2024年实验室为张礼和院士庆祝87岁生日


任务 —— 做好战略定位

关于全重的核心任务,我的建议是:“应该成为一个人才培养的基地,技术创新的制高点,学科发展的前沿”。全重的战略定位要与企业有所区分,应该是为产业发展提供基础支撑,而非直接追求药品上市。全重负责临床前研究和基础技术突破,企业承担后续临床开发。不以“上市药物数量”评估实验室,而应该关注其在学科建设、技术平台、人才培养等战略层面的贡献。

全重经过四十年发展,战略定位愈发清晰:人才培养的“孵化器”、基础研究的“策源地”、源头创新的“试验田”。作为“孵化器”,培养一批领军人才,形成“一代带一代”的人才梯队。作为“策源地”,聚焦“从0到1”的突破。例如,在核酸药物领域,从早期代谢研究到如今靶向递送,持续为产业提供基础理论;在天然药物领域,从中药成分分离到作用机制解析,推动中药现代化从“经验”走向“科学”。作为“试验田”,探索产学研融合的新路径。与瑞博生物合作开发小核酸药物,从实验室概念到临床二期,实现“基础研究到临床转化”的闭环。

2024年召开全重40年发展大会

四十年弹指一挥间,天然药物与仿生药物全国重点实验室的故事,是中国医药科技从“跟跑”到“并跑”的缩影。从五个课题组的蹒跚起步,到如今多学科融合的创新高地;从应对知识产权挑战的被动突围,到引领未来药研究的主动布局;从单一学科的深耕,到跨学科的协同——实验室的每一步,都踩着国家需求的节拍,透着科学家的家国情怀。

全重的价值不在于出了多少药,而在于为“能出好药”打下了基础。在医药创新的长征路上,全重将继续以基础研究为根,以跨学科为翼,以人才为帆,向着“未来药”的星辰大海,勇毅前行。科学的道路上没有捷径,唯有坚守初心,耐住寂寞,才能等到“冷”板凳变“热”的那一天。这,正是全国重点实验室的使命与担当。




本文为北京大学“现代医学博物馆建设计划”2025年度口述访谈类项目“张礼和院士口述历史资料整理研究”阶段性成果,课题负责人为药学院王珣。

北京大学医学部 宣

来源 / 《北医》报2025年11月15日第4版

口述 / 张礼和

整理 / 王珣、赵欣

图片由药学院提供

排版 / 王驿尘

责编 / 武慧媛

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评论 (2)

我
苏
苏州市民2026-03-18 15:30

非常实用的信息,感谢分享!

科
科技爱好者2026-03-18 14:20

这篇文章写得很详细,有帮助!