Title: https://science.sciencemag.org/content/372/6538/182/tab-pdf

Author: Markus Mader, Oliver Schlatter, Barbara Heck, Andreas Warmbold, Alex Dorn, Hans Zappe,Patrick Risch, Dorothea Helmer, Frederik Kotz, Bastian E. Rapp

Journal: Science 09 Apr 2021: Vol. 372, Issue 6538, pp. 182-186 DOI: 10.1126/science.abf1537

玻璃是人类最早开始使用的材料之一，从灯泡到光纤再到显示器和触摸屏，生活中处处都有它的身影。 透明玻璃器件是由熔融或软化的二氧化硅/石英通过漂浮，拉伸，吹塑，浇铸或吹塑成所需的形状。 由于二氧化硅的熔点很高，因此玻璃的生产需要较高的生产温度（接近2000°C），很大程度上拖慢了生产速度限制了复杂柏林器件的生产。 新一代的低温加工技术旨在延续这一重要趋势，并使更广泛的玻璃组件批量生产成为可能。 Mader 等人近期在Science上发表了一种创新的低温玻璃加工工艺：将含有PVB/PEG支撑物的二氧化硅复合材料通过低温注塑成型预制成所需的形状； 接下来，将预制型坯干燥并去除用于粘合颗粒的有机支撑物；最后，在低于玻璃熔点的温度（~1300度）烧结形成透明的熔融石英玻璃。

该方法制备的玻璃，透光性能比肩甚至优于传统方法制备的玻璃。同时，由于在凝结成玻璃的温度低于玻璃的熔点，并不会破会预制的形状，因此该方法可以用于制作复杂的玻璃器件，如微流电解槽，齿轮等。

可以预见的是，这种低温玻璃制作工艺会很大程度上改变现有行业，突破目前光学器件，复杂玻璃试验器件制作的瓶颈，带来一轮产业“革命”。

Title: A Convenient Access to Fluorophosphonium Triflate Salts by Electrophilic Fluorination and Anion Exchange

Author: C.-X. Guo, S. Yogendra, R. M. Gomila, A. Frontera, F. Hennersdorf, J. Steup, K. Schwedtmann, J. J. Weigand

Journal: Inorg. Chem. Front. DOI: 10.1039/D1QI00322D

作为一种新型Lewis 酸，氟代膦盐近年来引起了越来越多的关注. 科学家们设计合成了众多不同结构的Lewis酸性氟代膦盐，并成功的开发了Lewis酸性膦盐在有机催化反应方面的应用。典型的氟代膦盐需要两个合成步骤，首先是XeF₂对R₃P化合物的双氟化形成二氟代化合物R₃PF₂，在经过一个脱氟过程形成目标产物。常用的脱氟试剂 [Et₃Si] [B(C₆F₅)₄] 制备过程复杂且不稳定，而常用的双氟代试剂XeF2剧毒不稳定且反应过程中产生气体。因此改合成过程有着很大的改进空间。

德累斯顿工业大学Weigand课题组使用空气稳定的商售NFSI作为“F⁺”源，通过单氟化合成了一系列具有不同Lewis酸性的氟代膦盐，并通过实验和DFT计算对这些膦盐的酸性进行排序。

氟代膦盐与DMF的加合物一度被认为是非常不稳定的，而以[OTf]作为阴离子的该加合物不管是在溶液中还是固体状态都是稳定的。因此文章中首次报道了这类加合物的单晶。

作者还成功将合成的氟代膦盐作为催化剂应用于多种N-sulfonyl formamidines 的合成中，并通过实验和计算详细探究了该催化循环的反应机理。成功分离表征了具有催化活性的反应中间体。

10月7日，2020年诺贝尔化学奖揭晓：诺贝尔基金会宣布，近年来火热的CRISPR基因编辑系统斩获本年度的诺贝尔化学奖，在这一领域做出卓越贡献的Emmanuelle Charpentier教授和Jennifer Doudna教授摘得桂冠。她们们开发了基因技术中最锐利的工具之一：CRISPR/Cas9”基因剪刀”。利用这些技术，研究人员可以极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。这一革命性的发现为整个生物技术领域提供了无限可能，可以帮助研究者开发新的癌症疗法，并使治愈遗传疾病的梦想成为现实。 “这种遗传工具蕴含巨大的力量，可以影响我们所有人。它不仅使基础科学发生革命性变化，也带来了创新作物，并有望实现开创性的全新医疗方法，”诺贝尔化学委员会主席Claes Gustafsson说。研究人员想要深入了解生命的运作原理，就便需要修改生物基因。修改基因在以前十分困难，而且耗费大量的时间和经费，但是在CRISPR/Cas9基因剪刀技术发明之后，研究人员现在可以方便的在几周内更改基因编码。

CRISPR基因编辑技术的故事要从一座名为圣波拉（Santa Pola）的地中海小城说起。30年前，当地大学一位名为Francisco Mojica的博士生在分析圣波拉海滩上发现的一种古细菌的DNA序列时观察到了一个有趣的现象：这些古细菌的基因组存在许多奇怪的重复片段。这些重复的基因片段长30个碱基并且在两段重复之间存在长约36个碱基的间隔。Mojica当时给这中重复的基因起了一个拗口但是意义非凡的名字“常间回文重复序列簇集”（Clustered Regularly Inter-Spaced Palindromic Repeats, CRISPR）。事实上，这并不是人类首次发现CRISPR序列。不少科学家认为，人类首次报道CRISPR序列来自于1987年石野良纯教授团队的报道。虽然这支日本团队当时并没有对CRISPR序列进行详细的研究，他们在论文中指出大肠杆菌里有类似的重复序列。

后来，Mojica又在另外20多种微生物里发现了同样的CRISPR序列。因此，他认为有着巨大差异的微生物里都有这种奇怪的重复序列，说明它存在着某种不为人知的功能。Mojica教授每天都在数据库里痛苦地搜索，想要发现这些奇怪序列的意义，但是这种奇怪序列的功能迟迟未能得到解答。

奇迹总会眷顾有准备的人。2003年，Mojica教授发现，一些大肠杆菌内的CRISPR序列与一种叫做“P1噬菌体”的序列高度吻合。顾名思义，噬菌体是一种能够“吃掉”细菌的病毒，这一种噬菌体也的确能够攻击大肠杆菌。更有意思的是，Mojica教授研究的这批大肠杆菌竟能抵御P1噬菌体的感染！他立刻意识到，这可能是大肠杆菌的免疫系统！在人体里，免疫系统会记住过去遇到过的病原体，当病原体再次入侵时，就可以免疫其攻击及时消灭病原体。而在大肠杆菌细胞内，CRISPR序列也同样能让细菌记住噬菌体的特征，从而抵御病毒感染。

兴奋的他在2003年向《nature》杂志投去了他的研究结果，但是被《自然》的编辑以“早就知道了”为由拒搞。不久后，《美国国家科学院院报》（PNAS）也以“缺乏新颖性和重要性”，同样予以拒绝。再之后，Molecular Microbiology与Nucleic Acid Research两本期刊也给Mojica教授发了拒信。万念俱灰之下，他把论文投给了影响因子不足2的Journal of Molecular Evolution。即便如此，这篇论文还是经过了长达一年的修改和审核，才最终得以发表。此时，已是2005年2月。切开DNA的魔剪在接下来的几年里，科学家们对CRISPR序列的作用做了进一步的完善，并阐明了它的详细机理。原来在病毒感染细菌后，CRISPR序列会喊来帮手，形成一个具有核酸切割能力的复杂结构，并最终切断病毒的DNA。对于细菌来说，这是从源头清除病毒感染的好方法。但对生物学家来说，这套细菌的“免疫系统”，让他们看到了精准切割DNA的希望！或许，它能被开发成为一种高效的基因编辑方法。2012年，维也纳的Emmanuelle Charpentier教授与加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的Jennifer Doudna教授在《科学》杂志上发表了她们的发现，确认她们所设计的CRISPR-Cas9基因编辑系统（Cas9是一种能切割DNA的内切酶）能在DNA的特定部位“定点”切开口子。在论文中，她们也指出将来有潜力利用这个系统，对基因组进行编辑。

这里还有一个小插曲。在立陶宛，一名叫做Virginijus Siksnys的科学家也在研究使用CRISPR系统编辑基因的潜力。虽然他的论文投出的时间更早，但不幸被《细胞》杂志的编辑所拒，只能转投《美国国家科学院院报》。这也使得他的论文最终要晚上2个月上线。2013年新年伊始，《科学》杂志再度刊登了一篇关于CRISPR系统的重磅文章。博德研究所的华裔教授张锋将CRISPR技术首次应用到了哺乳动物细胞内，并证明它能在短短几周之内建立起小鼠的疾病模型。随后，这支团队使用CRISPR-Cas成功的在人类细胞中完成了基因编辑。

自CRISPR-Cas9基因编辑技术诞生以来，科学家们对其进行了大量的优化与改造。一方面，现在的CRISPR基因编辑技术可以变得更精准，减少脱靶效应（指修改非目标基因）；另一方面，CRISPR也可以对RNA进行有效编辑。此外，科学家们已经开发出了基于CRISPR体系的“单碱基”基因编辑系统对基因进行“微调”，有效避免初代的CRISPR技术涉及DNA双链的断裂带来的潜在风险。 自从Charpentier和Doudna发现CRISPR/Cas9基因剪刀以来，这项工具已被大幅使用。基础研究中的许多重要发现离不开CRISPR/Cas9基因剪刀的贡献，植物研究人员也利用这一工具得以开发出能够抵抗霉菌、病虫害和干旱的农作物。在医学上，新的癌症疗法的临床试验正在进行中，治愈遗传疾病的梦想即将实现。这些遗传剪刀将生命科学代入一个崭新的时代，并且在许多方面极大地造福人类。

Title: Trump lied about science

Author: H. Holden Thorp

Journal: Science 11 Sep 2020: eabe7391 DOI: 10.1126/science.abe7391

以下为美国科学促进会《科学》杂志原文翻译，不代表本站观点！！

今年二到三月，当唐纳德·特朗普（Donald Trump ）总统开始与公众谈论新型冠状病毒(COVID-19)时，科学家们就对他缺对“该病毒可能引发的威胁”的错误理解感到震惊。我们当时就推断他要么是拒绝听取白宫肯简报，要么是为了为联邦政府的不作为制造合理理由而故意隐瞒疫情。如今，《华盛顿邮报》记者鲍勃·伍德沃德(Bob Woodward)录制了特朗普的讲话，特朗普亲口说：他说他非常清楚新冠病毒（SARS-CoV-2）是致命的，并且可以通过空气传播。当特朗普对大众淡化病毒影响时，他清楚自己的言语，也没有被人误导：他就是故意反复的在科学问题向美国人民坦白说谎。他的这些谎言打击了科学界的士也使得美国无数民众丧生。

多年来，我们多次批评美国总统缺乏科学素养。经常批评共和党和民主党执政期间对气候变化和环境恶化采取的不当行动。同时，我们的社论对总统在公立学校教授智慧设计论、神创论和其他反科学的支持表示惋惜。这些事情仍然很重要。但现在，一位美国总统故意在科学问题上撒谎，这对人们的健康造成了现实的威胁，大量美国人因此死亡

这可能是美国科学政策史上最可耻的时刻。

2020年2月7日，特朗普在接受伍德沃德采访时表示，他知道新冠肺炎比流感更致命，并且可以通过空气传播的。“这是致命的东西，”他说。然而，他，3月9日在推特上说，流感比新冠病毒更严重，而经济顾问拉里·库德洛(Larry Kudlow)和总统顾问凯莉安妮·康韦(Kellyanne Conway)向公众保证，新冠病毒已得到控制。3月19日，特朗普告诉伍德沃德，他不想对美国人民坦陈病毒的危险。“我一直想低调处理，”他说，“我现在仍然喜欢低调处理“。淡化新冠病毒意味着特朗普在说谎，同时也使得美国处于巨大的危险中着。

同时也意味着让那些试图说出真相的卫生官员噤声。2月25日,南希Messonnier国家中心主任免疫和呼吸系统疾病(疾病控制和预防中心的)说：”这并不是新冠疫情会不会再发生的问题，更是一个什么时候发生这个国家会有多少人会被感染的问题“。她是对的，特朗普知道这一点，但是特朗普让她闭嘴。他还试图阻止美国传染病方面最重要的领导人安东尼•福奇(Anthony Fauci)的信息传递。虽然特朗普的支持者坚称福奇和梅松尼尔没有被封口，但现在我们从电子邮件中得到了明确的证据显示他们被下了禁口令。

特朗普还知道，这种病毒对年轻人来说也可能是致命的。3月19日，他对伍德沃德说:“不仅仅是老人，很多年轻人（也会感染这个病毒）”。然而，他坚持学校和大学应该重开，大学足球应该恢复。他最近加入了他的顾问团队，斯科特·阿特拉斯是一位神经放射学家，没有流行病学方面的专业知识。阿特拉斯主张采取一种危险的、误导性的做法：以某种方式隔离年长者和其他易感染人群，让病毒在年轻人中自由传播。大学和学校的的复课加速了病毒的传播，对学生和他们正在向其传播病毒的人都意味着极大的痛苦。

华盛顿特区的纪念碑把真正的领导人在危机中说过的话刻在了纪念碑上。富兰克林·罗斯福(Franklin Roosevelt)曾说过：“信心来自诚实、荣誉、神圣的义务、忠诚的维护和无私的履行。”

我们应该感谢科学界接纳了这句话。研究人员正在孜孜不倦地研制疫苗，调查病毒的起源以便预防未来的大流行病。卫健工作者冒着被感染的风险治疗新冠患者，降低死亡率；许多一线工作人员受到感染，有些人在这些勇敢的行动中死亡。这些人亲身实践了罗斯福对忠诚保护和无私表现的呼吁。

他们没有看到他们的总统及其幕僚表现出这些品质。特朗普并不是毫无头绪，也没有无视白宫简报。听听他自己的话。特朗普撒谎了，很直白很简单。

”When President Donald Trump began talking to the public about coronavirus disease 2019 (COVID-19) in February and March, scientists were stunned at his seeming lack of understanding of the threat. We assumed that he either refused to listen to the White House briefings that must have been occurring or that he was being deliberately sheltered from information to create plausible deniability for federal inaction. Now, because famed Washington Post journalist Bob Woodward recorded him, we can hear Trump’s own voice saying that he understood precisely that severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) was deadly and spread through the air. As he was playing down the virus to the public, Trump was not confused or inadequately briefed: He flat-out lied, repeatedly, about science to the American people. These lies demoralized the scientific community and cost countless lives in the United States.

Over the years, this page has commented on the scientific foibles of U.S. presidents. Inadequate action on climate change and environmental degradation during both Republican and Democratic administrations have been criticized frequently. Editorials have bemoaned endorsements by presidents on teaching intelligent design, creationism, and other antiscience in public schools. These matters are still important. But now, a U.S. president has deliberately lied about science in a way that was imminently dangerous to human health and directly led to widespread deaths of Americans.

This may be the most shameful moment in the history of U.S. science policy.

In an interview with Woodward on 7 February 2020, Trump said he knew that COVID-19 was more lethal than the flu and that it spread through the air. “This is deadly stuff,” he said. But on 9 March, he tweeted that the “common flu” was worse than COVID-19, while economic advisor Larry Kudlow and presidential counselor Kellyanne Conway assured the public that the virus was contained. On 19 March, Trump told Woodward that he did not want to level with the American people about the danger of the virus. “I wanted to always play it down,” he said, “I still like playing it down.” Playing it down meant lying about the fact that he knew the country was in grave danger.

It also meant silencing health officials who tried to tell the truth. On 25 February, Nancy Messonnier, director of the National Center for Immunization and Respiratory Diseases (of the Centers for Disease Control and Prevention), said, “It’s not so much a question of if this will happen anymore, but rather more a question of exactly when this will happen and how many people in this country will have severe illness.” She was right and Trump knew it. But he shut her down. He also tried to control messaging from Anthony Fauci, the nation’s foremost leader on infectious diseases. Trump’s supporters insisted that Fauci and Messonnier were not being muzzled, but now we have clear evidence in emails that they were.

Trump also knew that the virus could be deadly for young people. “It’s not just old, older,” he told Woodward on 19 March. “Young people, too, plenty of young people.” Yet, he has insisted that schools and universities reopen and that college football should resume. He recently added to his advisory team Scott Atlas—a neuroradiologist with no expertise in epidemiology—who has advocated for a risky and misguided course: somehow isolating the older and more vulnerable while allowing the virus free rein among young people. The opening of colleges and schools has accelerated the spread of the virus and will mean untold suffering among both students and the people to whom they are now spreading the virus.

Monuments in Washington, D.C., have chiseled into them words spoken by real leaders during crises. “Confidence,” said Franklin Roosevelt, “thrives on honesty, on honor, on the sacredness of obligations, on faithful protection and on unselfish performance.”

We can be thankful that science has embraced these words. Researchers are tirelessly developing vaccines and investigating the origins of the virus so that future pandemics may be prevented. Health care workers have braved exposure to treat COVID-19 patients and reduce the death rate; many of these frontline workers have become infected, and some have died in these acts of courage. These individuals embody Roosevelt’s call to faithful protection and unselfish performance.

They have seen neither quality exhibited by their president and his coconspirators. Trump was not clueless, and he was not ignoring the briefings. Listen to his own words. Trump lied, plain and simple.“

Title: Monitoring Chemistry In Situ with a Smart Stirrer: A Magnetic Stirrer Bar with an Integrated Process Monitoring System

Author: Nikolay Cherkasov, Samuel Baldwin, Gregory J. Gibbons, and Dmitry Isakov

Journal: ACS sens. 2020 https://doi.org/10.1021/acssensors.0c00720

近年来，各种传统产品的智能开始改变人们的生活。监视反应进度通常需要费力的采样方案，或者需要昂贵的设备来进行实时反应跟踪。而英国的研究人员最近开发了一种“智能磁子”，该磁子可以收集和传输反应数据并通过蓝牙传输到电脑或者手机，使得研究人员可以像使用智能手环检测心率和睡眠一样跟踪他们的反应。

该智能磁子封装在3D打印外壳中，内置记录温度，电导率，颜色，搅拌速率，甚至反应混合物的粘度的传感器。借助嵌入式蓝牙发射器实时传达信息。该磁子的造假不到20美金，是现有设备收集实时反应数据价格的1％。运行智能搅拌器的软件是开源的，因此用户可以根据自己的实验对其进行定制。

创建该设备的研究人员说，所有组件的价格都不到20美元（15英镑），他们声称这是现有设备收集实时反应数据价格的1％。运行智能搅拌器的软件是开源的，因此用户可以根据自己的实验对其进行定制。

遗憾的是，该智能磁子目前只能在–40–85°C的温度范围内运行。而且它长5厘米，因此只能用于较大量的反应。但是不得不说，也许这是实验智能化的一个开端，未来可期。~

Title: Second critical point in two realistic models of water

Author: P Debenedetti, F Sciortino, G Zerze

Journal: Science, 2020, 369, 289 (DOI: 10.1126/science.abb9796)

水是这个世界上最重要，也是最神秘的物质。除了最出名的固态时密度变小这一反常特征还有非常多的其他原因。 1992年，美国波士顿大学的Eugene Stanley及其同事提出一种假设来解释水的这些特殊性质：水在室温下是两种无法区分的液体的混合物。最近，研究人员通过复杂的理论计算模型证实了这一假设。

除了在环境条件下熟悉的低粘度液体外，水还可以作为冻结的玻璃态亚稳态液体存在，其中分子的能量不足以结晶。在低于136K时，实际上有两个密度不同的玻璃态。 该实验面临的挑战是，当温度升至150K以上时分子会快速结晶。

众所周知，所有存在液态和气态的物质都有一个临界点，超过临界点时液相和气相会合而为一变得无法分辨。例如水的临界点是647K和278MPa。但是水的液液第二临界点是一个全新的概念。Stanley课题组根据模拟计算推断，在结晶之前两种液体都是存在的。高于一定压力且低于特定温度时会存在清晰的相转变。而在达不到该临界点时，就会呈现出常见的性质独特但是无法分辨的单一水相。

实验学家已经对这一假设进行了更详尽的研究。尼尔森（Nilsson）的小组在2017年使用飞秒X射线脉冲捕获了在真空中迅速冷却的微米级水滴的结构变化。但是英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的艾伦·索珀却怀疑这只是水分子结晶前的重新排列。

围绕临界点的一般理论以及物质在临界点行为的研究也已取得了很大进展。普林斯顿大学的研究团队使用两个目前最佳计算机的模拟模型来验证液液超临界点假设。两个模型都找到了相应的液液零界点。您接近这个临界点时，密度波动会越来越大。在高于临界点的压力下进行模拟会看到真正的相分离。”

但是也有科学家对此表示怀疑：虽然模拟计算通过了，但是在真实条件下，我们无法使水达到173K而不结冰，所以也许我们永远页无法确定水是否存在第二临界点。

Title: Synthesis of Cycloiptycenes from Carbon Nanobelt

Author: Shudo H, Kuwayama M, Segawa Y

Journal: Chemical Science, 2020. https://doi.org/10.1039/d0sc02501a

近年来，纳米碳结构的自下而上的合成引起了极大的兴趣。诸如富勒烯，碳纳米管（CNT）和石墨烯的纳米碳已被认为是潜在有用的功能材料。除了这些众所周知的纳米碳之外，理论上还预测了许多纳米碳结构，但尚未合成。由于纳米碳的性质很大程度上取决于其结构，因此需要用于各种纳米碳结构的精确合成方法。使用具有纳米碳或所谓的分子纳米碳的亚结构的小分子的自下而上的合成方法引起了广泛的关注。

碳纳米带（CNB）是具有碳纳米管的部分结构的分子纳米碳。在CNB中，所有苯环稠合在一起形成管状结构。自1954年首次在理论上提出以来已有60多年的历史，并在2017年成功合成了（6,6）CNB（1，图1a）。我们的合成方法也适用于合成大型CNB，例如（8,8）和（12,12）CNB。后来，苗和同事通过另一种方法合成了手性CNB。现在（6,6）CNB可以通过商业途径获得，期望进一步的研究和应用，包括物理性质和客体化学。

最近名古屋大学的Itami课题组，将从（6,6）碳纳米带作为双烯与炔烃发生Diels-Alder反应成功地合成了环四烯并四烯，目前有报道的最大环萜烯结构 （图1）。X-Ray单晶衍射确定了相关产物的结构。

产物由环萜烯在双环辛八烯核周围被桥头系统隔开的芳烃组成，常规合成非常具有挑战性。为了形成环四碳六烯，研究小组在85°C下将三萜烯基芳烃与（6,6）碳纳米带和氟化铯在乙腈和1,2-二氯乙烷中加热了7天。尽管他们只能分离出5％的产物，但X射线晶体学证实了其结构。

这项研究证明了分子纳米碳（例如CNB）可以作为合成其他新型纳米碳结构的基础原料。

图1 （6，6）碳纳米带与炔的Diels-Alder反应。

图2 产物单晶结构。

Title: The halogen bond with isocyano carbon reduces isocyanide odor

Author: Mikherdov, A.S., Novikov, A.S., Boyarskiy, V.P. et al

Journal: Nat. Commun. 11, 2921 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16748-x

有机化合物异氰化物和异腈化合物是化学合成中的重要原料，但同时也因其难闻的气味限制了他们的应用，因为再通风橱中都很难确保没有味道逸散，很多实验室都禁止使用这类化合物。 但是现在，俄罗斯研究人员已经找到了一种抑制异氰酸酯排斥气味方法。科学家发现异氰化物可以与碘苯衍生物生成卤键（一种类似于氢键的分子间相互作用），可以再保持其化学活性的同时有效的降低其气味。

俄罗斯圣彼得堡大学的研究化学家Alexander Mikherdov及其同事在晶体工程中使用了异氰酸酯的过渡金属络合物。在注意到异氰化物-金属络合物没有相同的强烈气味后，他们开始着手用卤素键供体取代金属，他们希望可以同样的方式减少异氰酸酯的气味。Mikherdov说，通过将异氰酸酯与碘氟氟苯进行结晶或研磨，他们成功地制造出一系列异氰酸酯加合物，这些异氰酸酯加合物的气味非常微弱（减少了约50倍），并且具有大多数原始化学性质。这些加合物甚至可以不需要通风处，在试验台上直接使用，并且可以在室温下安全保存。如果说这种加合物又缺点的话，大概是需要多使用一种底物吧（LoL）。

图1：a CNMes和碘苯衍生物的示意图。加合物的XRD结构：b（CNMes）•IPFB，c（CNMes）•1,2-FIB，d（CNMes）2 •1,4-FIB，e（CNMes）2 •1,3,5-FIB 。虚线指示已识别的非共价相互作用

图2：(CNMes)2 •1,3,5-FIB 晶体的2D结构

在新冠肺炎造成的有史以来最严重的经济衰退中，根据美国国家化学分销商协会（US National Association of Chemical Distributors， NACD）数据，40％的会员订单数有所增加，而报告订单缩减的会员数少于1%。同时，该行业中，并非所有企业的增长规模都一样——在这场全球大流行病中，那些提供异丙醇（isopropyl alcohol，IPA）等有助于抗击Covid-19的化学产品的公司订单增长出现了相当可观的繁荣。

“我们的许多会员都提供诸如洗手液之类的用于消毒剂的产品，目前这一块是一个巨大的市场。无论是IPA还是乙醇，市场需求显然很高。” NACD 负责人埃里克·拜尔（Eric Byer）说：“在美国疫情开始的五到六周内，医院，医疗机构和急救人员的订单数量增加，这些化学品流通速度加快。但是，这种需求将会随着时间的推移而下降。

拜尔同时也指出对于那些与Covid-19无关的化工企业，诸如石油化工及其相关产业，市场表现疲软，企业遭受重创。

对于未来的市场形势，拜尔预测第二和第三季度将会”非常艰难“，甚至可能出现行业萧条或者严重衰退。他同时也认为第四季度会出现转机。

据拜尔称，大多数NACD成员企业都已经找到了应对严峻经济形势的方法。这些公司加大了在个人防护用品，如口罩，防护服，消毒剂等相关生产线上的投资。以满足市场需求和帮助社区应对可能到来的第二波疫情。

除了大流行之外，即将举行的美国总统大选也受到了NACD及其成员的关注。拜尔说：“我们就其对会员的重要性密切关注这场选举。”他指出，特朗普一直在极度赞成放任自流，这得到了NACD成员的普遍支持。他说，政府为“摆脱尚未使用或不适用的法规”做了“出色的工作”，并且如果特朗普在11月再次当选，这项工作可能会继续进行。同时，拜尔说：”如果乔·拜登当选总统将可能会制定更多的法律法规，尤其是在涉及到美国环境保护署，工作场所规定以及NACD不支持的其他领域时。“ 尽管如此，拜登相当有利于商业的记录是有希望的，他的贸易政策可能更可取。特朗普政府与中国的贸易争端已经影响了NACD的许多成员公司，特别是那些依赖从中国进口的成员公司。拜尔说：“白宫传出一些消息，总统可能会暂时搁置其中一些关税。我希望这是真的，因为他们确实没有帮助我们的行业。”

NACD先前的经济分析表明，其公司进口的价值约50亿美元的化学品受到对中国的关税打击，其中大部分关税已于2018年9月生效。

基础设施是与NACD紧密另一个问题。拜尔认为：“美国的道路，铁路，水路和航空等基础设施需要更新。国会需要找到一种方法在未来六到七个月内完成全面的基础设施改善计划。” 成员公司对增加技术设施建设充满期待，他们尽快收到产品并进行分销。高新科技的的基础设施可以提高分销效率，帮助化学品分销商发挥其在美国经济中，尤其是在大流行期间的关键作用。这包括交付关键化学产品，例如个人防护产品，肥皂，清洁剂，消毒剂以及其他可确保人员安全和医院运营的产品。

Chematica是一款基于人工智能的分子合成设计软件，可以用于设计制定同一多种不同合成途径，以便在某种原料出现供应短缺时，提供替代合成方案。例如，该软件可以提供多种合成羟氯喹（hydroxychloroquine ）和雷姆昔韦（remdesivir）的途径。

“我们一直对制药业少数几种合成路线沾沾自喜，因为我们认为原料的供应是有充分保障的。但是如果某种紧急大量需求的分子合成原料出现短缺，我们就需要通过备用途径来合成所需分子。我们需要其他途径或应急计划来制造所需的分子。’’ Chematica的作者Bartosz Gryzbowski说。瑞典阿斯利康（AstraZeneca）从事药物预测科学研究的Per-Ola Norrby表示，Chematica在过去的几十年间取得了巨大的成就，“该软件可以帮助有经验的化学家高效的设计多种不同的合成路径。这对于全球流行病中药品的供应是一个巨大优势” 。

Gryzbowski和他的团队已经报道了多种使用不同简单易得原料合成羟氯喹和瑞昔地韦的途径。相比人力设计这些路径，使用chematica软件要简单高效的多。 对于remdesivir，该软件提出了廉价且可商购的化合物氨基吡咯并三嗪（5.5美元/克）和核糖内酯（5.7美元/克），分别作为该分子的N-杂环和C-芳基核苷基团的原料。然后可以通过向核苷的内酯中添加有机金属试剂来合并这些部分。建议使用三种不同的受保护的丙氨酸衍生物（每克0.25-0.31美元）作为制备氨基酸部分的原料，该部分可通过磷酸化步骤与分子的其余部分偶联。

图1：使用Chematica设计的remdesivir的合成路径

“尽管该平台提供了绕开专利途径的功能，但是现在说可以绕开专利途径为时过早，” 美国Grüneberg and Myers律师事务所的专利律师Richard Chinn评论道。“专利权利要求解释是理解专利范围所必需的，它基于权利要求术语的一般含义，根据专利说明书中的描述和专利局之前的论点来看，该过程可能不在此计算机分析的范围。不了解专利权利要求的范围而获得绕过专利权利的路线，可能会不必要地消除潜在的路线。“

但是，Gryzbowski解释说，该软件本身并不会分析专利。“在要求程序绕过专利权利之前，人类化学家会仔细审查并输入专利路线。该程序的确会重新发现先前获得专利或已发布的路线，但会发现许多其他路线。如果遇到问题，肯定不是提供的可选途径太少，而是可选项太多了。”

Gryzbowski说，他的团队愿意对其他潜在的抗Covid-19药物进行无偿的类似合成分析。他鼓励工业界和学术界的研究人员使用像Chematica这样的程序来制定其他药物的应急计划。“如果有一个可以用来给您提出想法的工具，而且只需要15-20分钟，那为什么不用呢？！”