今天为大家介绍一名大牛，
Bartosz A. Grzybowski
教授，现任韩国UNIST杰出教授、波兰科学院有机化学研究所教授，长期从事纳米技术、动态组装网络以及计算机辅助合成化学方向的研究并作出杰出贡献。
迄今为止，他已在顶级期刊上发表文章230余篇。曾获2016年Feynman Prize in nanoscience等纳米领域重大奖项。
20世纪80年代之前，化学家将那些已报道的化学反应记录在交叉参考索引卡中，在设计某个分子的合成路线时他们不得不将大量时间花费在相关反应的文献检索上。这些“备忘录”逐渐被淘汰，但后续研发软件中，存有海量的类似化学转化方式，更像是个数据库，要
在其中找到真正适合的反应，仍依赖于化学家的知识和经验，甚至灵光闪现
。那么，如果计算机能拥有人类化学家的经验和知识，再结合超大容量的文献数据库是否就能轻松实现分子合成路线的完美设计呢？
没错就是现在在各个领域炙手可热的AI了。病理图片可AI，医生开处方可AI，现在需要人脑和经验参与的事情理论上讲均可AI，只是需要研发非常复杂的算法。纸上谈兵容易，真正完成开发、实践和优化却是极具挑战的。
今天我们要讲的这位大牛就是在有机物合成领域率先完成了AI开发-Chematica软件。在过去的17年时间里，他所在的韩国蔚山国家科学技术学院团队为这款软件构建了一个包含约700多万个有机分子的超大数据库，并通过相似数量的有机反应将它们彼此连接形成化学网络，并且他们手动录入超过5万个有机反应规则来告诉Chematica任何小分子在反应中可能会发生的变化。
化学家只需将目标分子的结构输入软件中，可以根据一组搜索和分析此网络的算法在短时间内设计出合成路线
，同时从成本、原料是否易得、反应步骤数、反应的操作难度等多方面对每条路线进行评价，最后综合决策最优合成路线。
通过软件，
可以实现人类化学家永远无法达到的搜索速度，在不到一秒钟的时间内探索数十亿种可能的合成方法
，然后选择最经济，最环保或最容易实现的化学品合成方法。
Bartosz Grzybowski教授及其团队，在2012年成功将抗哮喘药物的的合成由4步缩短到1步，产率提高一倍，且无需纯化过程。2017年5月，Chematica被德国制药巨头默克（Merck）收购。尽管交易金额不详，但这意味着计算机辅助的合成路线设计已经获得了制药业的高度重视。不过，仍有许多化学家对Chematica持怀疑态度，他们并不相信奇妙、复杂的化学以及化学家的灵感可以被一堆代码分分钟搞定。
在有机合成以及制药行业，制备粒径合适、高质量的晶体至关重要。目前，制备出这样的晶体往往需要数小时甚至数天的时间，更重要的是制备过程中不能有任何的搅拌，传统结晶理论认为机械搅拌带来的扰动会导致二次成核效应，这会造成晶体尺寸的下降。
2020年3月4日，
他的
课题组又
一次
颠覆了人们对传统晶体生长机理的认知。
他们发现在
聚电解质
的存在下，搅拌会让晶体生长的更大、更快。
只需要10分钟
，
均苯三酸（TA）晶体就可以生长到440微米
，
生长速度提高了171倍
。而且，这种方法可以用于制备有机分子、无机盐、金属-有机配合物，甚至某些蛋白质分子，表现出
广泛的适用性
。
近年来，
人们对能够支持多步化学过程而无需手动处理中间体的系统越来越感兴趣。
这些系统要么基于间歇式反应器的集合，要么基于流体化学设计，这两者都需要大量的工程技术来进行设置和控制。
Bartosz Grzybowski的
团队又一次别出新意，
2020年9月开发了一种旋转化学反应器，采用简单的离心设备，利用
不溶或成对不混溶的液体在离心过程中形成同心层，每层都数百微米到几毫米厚
。
这样反应过程取决于层的顺序
，并且
通过反应器转速的周期性变化进行混合运输
。该团队实现了液体反应器在
多步化学合成
、
酸碱萃取
和
复杂反应产物的分离
。
研究成果以“Concentric liquid reactors for chemical synthesis and separation”为题于近日发表在《
Nature
》上，并选为封面文章。
“生命最早很可能在一个热的小池子（warm little pond）里面”。1871年，我们进化论的祖师爷达尔文在信里写到。这个小池子就是“原始汤”，他是生物进化中的重要科学概念，也是巨大的谜题。
近期，Bartoszybowski团队又开发了一款名为
Allchemy
的化学合成算法软件，帮助学界理解原始汤的简单化合物是如何进化成高级复杂大分子的。
从六种简单的分子开始（
H
2
O，N
2
，HCN，NH
3
，CH
4
和H
2
S
），该项目发现了许多已知的，比如DNA成分腺嘌呤的10条合途径，以及24种全新的生命起源分子合成途径，并用实验验证了其中的20种。
此外，本文
揭示了这些生命起源分子如何实现催化和自我复制
，相关成果于2020年9月25日发表在《Science》上。这项是探究生命起源研究领域的里程碑，为我们提供了全新的视角，同时也将启迪合成生物学和生物制药研究。
如今的科学家和科研人员，正在面临着技术的巨大革新，信息化和人工智能是所有科研领域的大势所趋。对于某些客观规律的探索，人工智能甚至很可能已经超越了人类科学家。从
Bartosz A. Grzybowski
教授身上，我们可以看到他紧跟科技热点、不拘泥于行研经验、用于挑战壁垒、富有创新精神，体现了一名合格科学家的诸多优良品质。
回顾人类社会的发展历程，在历次科技革命中，最终受益的都是敢于创新和拥抱变革的人，而那些忽视和拒绝接受改变的人，最终结局往往是被时代抛弃。而且，“
时代抛弃你时，连一声再见都不会说
”。
“
这是最好的时代，也是最坏的时代
”，我们必须学会如何在这样的时代里生存。
参考资料：
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2768-9
https://science.sciencemag.org/content/369/6511/eaaw1955
https://www.x-mol.com/news/12209
https://mp.weixin.qq.com/s/goNBWwSqdXVBrh3BTsEhEA
