天然產(chǎn)物是治療重大疾病的藥物或先導化合物的重要源泉，在藥物研發(fā)中占有不可或缺的地位。從1981至2019年間，國際上研發(fā)的新化學實體藥中超過一半直接或間接來源于天然產(chǎn)物。近年來，天然產(chǎn)物研究越來越呈現(xiàn)出多學科交叉融合的特點和優(yōu)勢，涉及學科包括：藥理學、藥物化學、有機合成、化學生物學、合成生物學、分子生物學等。同時，天然產(chǎn)物研究在發(fā)現(xiàn)策略、資源拓展、分離技術、結(jié)構表征、活性研究、樣品獲取和應用等方面均取得了重大的進展。與人們對傳統(tǒng)天然產(chǎn)物研究的認知相比，當下的研究內(nèi)涵和范式也正在發(fā)生變化。深入總結(jié)和分析天然產(chǎn)物領域取得的突破性進展和研究范式的轉(zhuǎn)變，將有助于提高對天然產(chǎn)物研究的興趣，加深對天然產(chǎn)物研究的認識和理解，從而推動天然產(chǎn)物和相關學科的健康和可持續(xù)發(fā)展。
鑒于此，中國科學院上海藥物所岳建民院士團隊在Sci. China Chem.上發(fā)表了有關當前天然產(chǎn)物研究的展望文章。首先，探討了近年來儀器發(fā)展和新興技術應用，包括新的核磁共振技術、基于DP4和DP4+評價的核磁共振計算、微晶電子衍射（MicroED），以及生物信息學分析等，在天然分子結(jié)構表征方面帶來的巨大變化。第二，淺析了天然產(chǎn)物新的研究策略，包括結(jié)構導向的分子網(wǎng)絡方法、高通量激發(fā)子篩選（HiTES）和機器學習，以及機器學習在天然化合物結(jié)構類型預測和活性預測方面的應用。第三，對天然產(chǎn)物研究所涉及新資源拓展的趨勢進行了探討，除了研究普通的動植物和微生物外，當今天然產(chǎn)物領域開始研究稀有和難操控的生物資源，包括人類微生物組共生菌、厭氧菌和實驗室難以培養(yǎng)微生物等的次生代謝產(chǎn)物，有效拓展了天然產(chǎn)物研究和應用的范圍，為學科創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展提供了機遇。第四，對近年天然產(chǎn)物研究的重要代表性工作進行了簡要總結(jié)，列舉了系列重要活性天然明星分子。最后，文章對天然產(chǎn)物領域存在的問題、機遇和挑戰(zhàn)進行了分析，并對天然產(chǎn)物研究的未來發(fā)展進行了探討和展望。
論文第一作者為中國科學院上海藥物研究所趙金鑫副研究員，通訊作者為岳建民院士。詳見：Zhao JX, Yue JM. Frontier studies on natural products: moving toward paradigm shifts. Sci. China Chem., 2023, Doi: 10.1007/s11426-022-1512-0.
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【通訊作者簡介】
岳建民 中國科學院上海藥物研究所研究員、中國科學院院士。上海藥物研究所學術委員會主任、學位評定委員會主席、民族藥物與生物功能分子研究中心主任。擔任多個期刊的主編、副主編、編委和顧問編委。長期從事新穎結(jié)構天然功能物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構和功能研究、天然功能分子的合成、藥物先導結(jié)構的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構優(yōu)化和構效關系研究，以及新藥研發(fā)。已在國內(nèi)外知名期刊發(fā)表論文320余篇，獲得授權專利16項，其中3項已實現(xiàn)轉(zhuǎn)讓。曾獲國家自然科學二等獎，上海市自然科學一等獎，吳階平-保羅?楊森醫(yī)學藥學獎，以及上海市科技精英等榮譽稱號。
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