蛮力和无知

我最近在一个杰出的美国学术研讨会,并想知道他的团队筛选只是这么多条件,其最新的巧妙的转换。质疑他后,我收到了答案我一半的期望:一个名副其实的博士后。

我们经常无法预测哪些因素会导致反应工作得很好,特别是在催化方面。这使很多计算有机化学家忙碌,阐明过渡状态和合成(有时)感激同事的机制。然而,即使在computationalists参与之前,大多数的项目包括或从一个屏幕开始。有可能正配体的选择、添加剂、和其他相关因素测试否则相同的条件下看到它们是如何影响转换。合理的实验通常包括几集的条件,他们预计不工作很好,考虑到自己的偏见。

当可用的博士后不是军队,它可能需要数月时间遍历一个初始屏幕。规划和项目管理似乎低估了学术研究的部分。从一个简单的调查我自己和我的朋友们的不同经历,很多项目开始通过假设线性爆炸声,其他问题漂流到随着时间的蜿蜒的议程。通常,每个因素分别进行了研究。第一配体进行测试,然后几个基地,然后溶剂,最后温度,在一个相对偶然的方式,因为“如果我们知道我们在做什么,它不会被称为“研究”。

虽然不知道我们在做什么,我们可以做得更好的计划。简单地设置屏幕每一次初始假设可以显著减少的总时间,虽然这确实需要开始散装材料可用。要求复杂的检查,或缓慢手动加载等分析方法¹核磁共振可以提高的总时间。然而,而不是吸吮起来,这是有可能的,作为一个字段,我们可以学会组织项目避免这些限制。

对于工业项目,口头禅是“快速失败”。知道一个高比例的努力将创始人的业务目标是让不可避免的失败后它的头就可以节省数百万美元和许多scientist-hours,否则会被浪费。

项目管理听起来像一个流行词,但对效率和成就是一个宣言。提高时间效率的一种方法是称赞的传奇George Whitesides化学家和哲学家——计划您的项目如果写论文。¹研究开始于一个想法,紧随其后的是测试的一系列假设,其次是推动一些界限看到假设崩溃,最后描述为世界科学知识的有意义的贡献。当然,在现实中这从来都不是一个线性路径。同样,项目管理不仅仅是一个静态的计划写在项目的开始,它是基于灵活性。如果一个配体需要太长时间,它可能是时候重新评估它对科学目标的重要性。

精明的使用统计数据可以帮助,例如实验设计(DoE)软件。这可以加快筛选过程,允许更少的实验运行,总,如果材料允许,它们全部加起来。更重要的是,美国能源部有时可以揭示不同方面的组合一起工作——例如当三乙胺不是最好的基地和乙醇并不是最好的溶剂,但使用它们一起给的最有前途的结果。

高通量筛选是另一个非常好的工具,对于那些有可用的资源和足够的想法。多重假设检验,通常运行的所有可能的组合条件。先进自动化设备允许反应在几毫克的起始物料快速分析。

遗憾的是,“快速失败”的咒语在很大程度上是没有回响在较小的研究项目,往往由于缺乏驱动力。行业容易证明其严格的方法,因为时间是用美元来衡量。科学家的时间价值并不总是在训练阶段,当其他因素包括顽强的严谨和蓝天思维是赞扬。然而,经验是一个伟大的教育工具,和真正的肉可以做的工作一旦项目已开始成形。推动人类科学知识的界限,我们必须测试假设更快。设计一个好的屏幕是一个复杂的壮举,但身体上设置这些反应不是知识部分和不应该思考。多个复杂,测试步骤生成基板(或配体)不允许你失败快速向前推进。或许需要一年,如果你的实验室装备精良的专业公司将花费数周时间来测试你最初的想法,最好形成一个合作或离开工作。

我们都是用来阅读的论文在优雅的合成最小化非战略步骤。应用这些原则我们知道我们如何处理一个项目,那么好。