问题——关键反应“能否实现、成本可控、速度够快”制约新药产业链效率。药物分子结构日趋复杂，合成路线步骤多、收率低、成本高，尤其是碳—杂原子键等关键结构的构建，直接影响规模化生产的可行性。传统乌尔曼反应虽早在上世纪初被发现，理论上可构建碳碳键与碳—杂键，但因条件苛刻、底物适用性有限，长期难以满足现代药物研发的需求。钯催化偶联虽在医药和农药合成中广泛应用，但贵金属成本和供应链波动带来现实挑战。如何在效率、成本与绿色化之间找到平衡，成为药物合成领域必须攻克的难题。 原因——交叉学科推动、工程化需求倒逼、长期积累促成突破。马大为回忆，在中国科学院上海有机化学研究所求学时，导师鼓励年轻科研人员跳出舒适区，从交叉学科中寻找真问题。上世纪80年代末，他完成博士学业后选择转向“有机化学与生命科学交叉”的药物合成方向，当时国内该领域基础薄弱。1994年回国后——他需要从零搭建实验室——面对经费、场地和体系化运作的多重挑战。正是在这种环境下，工程化需求与学术问题相互推动：既要解决机理与方法，也要回应产业对“更便宜、更稳定、更普适”的迫切需求。 影响——方法学创新为新药研发与新材料创制开辟新路径。1998年，马大为在抗肿瘤分子合成中发现，一类氨基酸分子能提升乌尔曼反应效率。这一突破聚焦“配体—催化体系”关键环节，为改造传统反应提供了新思路。此后，团队改进配体体系，2015年前后取得重要进展：实现芳基氯化物的高效碳—杂键偶联，对应的成果被称为“乌尔曼—马”反应，并应用于新药与新材料研发。其意义不仅在于革新传统反应，更在于为行业提供了替代方案——减少对贵金属的依赖，降低合成门槛，为工艺放大和成本控制创造空间。 对策——以“缩短路线、简化步骤、提升通用性”为目标推进科研。马大为指出，科学探索是目标导向与偶然发现的结合，难点在于将偶然转化为可复用的规律。除催化偶联反应外，他还深耕天然产物全合成与药物化学研究。以抗癌药曲贝替定为例，传统合成路线需数十步，成本高昂。面对这类复杂分子，关键在于从路线设计、关键键构建到可放大条件的系统优化。马大为认为，每减少一步反应、提高一次收率或降低昂贵试剂依赖，都可能转化为药价下降和患者受益。 前景——向更高效率、更低成本、更绿色安全的下一代体系迈进。当前，医药产业对合成技术的要求从“能合成”转向“可持续合成”：快速、稳定、可放大，同时兼顾环保与安全。马大为仍在探索更高效、更经济的配体与催化体系，坦言这可能需长期投入。这一态度反映了基础研究的规律：关键技术突破往往源于积累而非短期冲刺。随着我国创新药研发投入增长，化学工艺与生物医学需求深度融合，源头创新将更受重视。高水平方法学支撑药物合成“降本增效”，将成为提升产业竞争力和民生福祉的关键。
马大为的科研历程展现了当代科学家的精神内核。他勇于跳出舒适区，在失败中坚持探索，始终以患者需求为初心。在科技竞争激烈的今天，我们需要更多像他这样的科研工作者——不为名利所困，直面挑战，将个人追求与国家发展、人民健康紧密结合。正是这种执着，推动我国在药物创新等关键领域实现突破，为科技强国建设提供坚实支撑。