本篇文章2071字,读完约5分钟
催化卡宾高对映选择性插入脂肪胺的n-h键合成手性氨基酸。 南开大学提供图
系着装饰有化学元素的领带,中国科学院院士、南开大学化学学院教授周其林出席了在北京人民大会堂召开的2019年度国家科学技术奖励大会。
凭借“发现高效手性螺环催化剂”项目,周其林带队获得2019年度国家自然科学奖一等奖。 该奖被认为是中国自然科学行业的最高奖,历史上多次缺少空。
改变人们对人工催化剂极限的认识
像人的双手一样,左手和右手相互镜像,不能重叠,这种自然界普遍存在的现象叫做手性现象。 用于治疗的药物中有多种手性药物,其非对映异构体在生理期间表现出不同的药效。 但是,在通常的化学合成中,手性分子的这两个对映异构体出现的比例相等。 因此,每生产一公斤的药,人们就要辛苦分离另一半。
准确有效地创造手性分子是科学家历来的梦想和追求,不对称催化由此诞生,成为创造手性分子最有效的方法。
“这项事业的意义在于发现了合成手性分子、制造手性药物的非常高效的催化剂。 周其林用通俗易懂的语言解释了这项研究带来的影响,说:“很多过去不能合成的分子,现在都可以合成了。 过去合成很多药物很困难,但现在合成这些药物很方便。 ”。
在过去的20年里,周其林带队突破难关,合成了一系列手性螺环催化剂——国内外同行称为“周氏催化剂”。 它已成为合成化学中不可缺少的工具,被世界40多个研究小组参考,用于200多种不对称合成反应,也用于多种手性药物的生产。
手性螺纹环催化剂在许多不对称催化反应中保持了最高的催化活性和映射选择性记录,一直以来都保持着分子催化剂的世界纪录。
"我最好的科研成果是我培养的学生. "
1999年,周其林被教育部聘为首批“长江学者”特聘教授,转入南开大学就业。 在接下来的20年中,他致力于手性螺环催化剂的研究。
“每天早上8点之前来实验室,晚上8·9点才离开,一周6个工作日……”。 课题组成员、南开大学化学学院高级工程师王新表示,周其林的工作和休息“像化学反应一样严谨”。 他和实验室的学生逐一交流,20年来很少缺席课题组的“小组会”,有时刚下飞机,拿着行李箱直奔实验室。
事实上,2001年有科学家在不对称催化行业获得诺贝尔奖。 要在这样的高度上形成原始的创新突破,难度就像攀登着科学研究的珠穆朗玛峰一样。
科学研究的过程更是一帆风顺,往往失败就像影子一样是无法甩开的敌人。 他们必须重复“对这个反应无效,对那个反应也无效”的打击。
坐在基础研究“长椅”上的日子,对周其林很有吸引力,他看来,“失败的时候,有时会有收获”。 例如,我们发现,虽然在某个实验中无法保护,进入了水蒸气,无法做想做的事,但是得到的副产物更有用。 仔细分析所有的反应,可能会有意外的喜悦。 这是研究的喜悦。 他试图不断改进新配体和催化剂的合成,螺环结构在周其林手中,就像奇异变幻的万花筒。
周其林把化学称为“最具创造性的学科”。 因为每天都在制造新的物质,所以“好奇心很满足,我很享受这个过程。 ”。
20多年来,周其林获得了许多有分量的大奖,但在他办公室最显著的位置,放着多年学生的实验记录。
周其林认为,作为教师,“人才培养”是第一要务,做科学研究从某种意义上说是教育,是培养创新人才。 目前,周其林为国家培养了70多名优秀博士和硕士,他们大多供职于国内外知名大学、研究机构、制药企业,成为科研和技术开发的骨干。
“我最好的科研成果,实际上是我培养的学生。 ”。 周其林说。
锁定眼球未来的“催化剂”出现越来越多的原创成果
在基础研究行业实现创新突破是周其林的一贯追求。 不久前,周其林做出了一个惊人的决定:手性螺环催化剂虽然还会迅速发展,但并不是课题组今后首要的科研攻关方向。
这个决定震惊了很多人,但最终“周氏催化剂”受到了研发的广泛赞誉,凝聚了课题组20年的心血。 很多人惋惜:这个行业仍然有空之间让它发展得更完美更快,让其他行业“转战”很遗憾。
“作为基础研究,独创性的工作已经完成。 接着,周老师将继续把我们推向更基础的行业进行研究。 ”。 关于周其林的决定,课题组成员、化学学院教授朱守非如下理解:周其林的手性螺环催化剂从事“0至1”,他开拓了不对称催化剂的新行业,其原始创新工作已经基本结束。 关于将手性螺纹环催化剂应用于药物、香精香料等的合成和生产的研究工作,应用型科学家将进行跟进。
从2000年读研开始,朱守非进入周其林课题组,博士毕业后留校任教。 他告诉记者,他刚进入课题组时,发现导师周其林的复印数量不太多。 在同行们文案不断的情况下,周老师没有向学生传达压力,而是给学生们更高的“科研津贴”,让大家更冷静地做自己喜欢的研究,感受创造的喜悦。
朱守非说:“能够坚守大体,把握节奏,为我们的后学者树立了榜样。”
目前,周其林正在关注二氧化碳和生物质的转化研究。 他经常思考100年后,石油和天然气等化石资源枯竭后,用什么来合成人类文明依赖的材料。
这位负责“制造新物质”的化学家,已经将眼球锁定在未来,期待着“催化”出越来越多的面向未来的原创成果。
标题:“周其林:冷板凳上的“化学之歌””
地址:http://www.tjsdzgyxh.com/tyxw/24829.html