吃紅燒肉、打高爾夫、品葡萄酒！這倆諾獎得主很會(huì )“享受”
發(fā)布人：中國科學(xué)報
時(shí)間：2021-10-08
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作者 ｜ 高雅麗 馮麗妃 田瑞穎
“今年純化學(xué)領(lǐng)域終于爭了一口氣！”這是不少化學(xué)家的心里話(huà)。
過(guò)去20年，諾貝爾化學(xué)獎?dòng)谐^(guò)一半頒給了生物化學(xué)。
北京時(shí)間10月6日下午5點(diǎn)49分許，2021年諾貝爾化學(xué)獎揭曉。德國科學(xué)家本杰明·李斯特（Benjamin List）和美國科學(xué)家大衛·麥克米倫（David W.C. MacMillan）成為新科諾獎得主，原因是他們“在不對稱(chēng)有機催化方面”的工作。這對****物研究產(chǎn)生了巨大影響，并使化學(xué)更加綠色。
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記者了解到，這兩位諾獎得主與中國都有著(zhù)頗深的緣分。李斯特曾受中國科學(xué)院院士周其林邀請，兩次到南開(kāi)大學(xué)作報告，“并兩次入住了天津的同一家賓館”。
他還曾到中科院上海有機化學(xué)研究所作報告，該所研究員游書(shū)力清楚記得，他喜歡紅燒肉，每次來(lái)所里吃飯必點(diǎn)。
麥克米倫的實(shí)驗室里也先后接收過(guò)十多位中國博士生和博士后，中科院上海有機化學(xué)研究所研究員左智偉就是其中一位。
在他的印象中，麥克米倫是一位“喜歡打高爾夫、享受美好生活和化學(xué)”的科學(xué)家。
化學(xué)“皇冠上的明珠”
《中國科學(xué)報》： 2001年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給不對稱(chēng)催化氫化和氧化反應研究，時(shí)隔20年后，諾貝爾化學(xué)獎再次聚焦手性催化。對此你有什么感受？
周其林：催化劑被稱(chēng)為化學(xué)家的“基本工具”，他們二人在不對稱(chēng)有機小分子催化領(lǐng)域是先驅?zhuān)麄兊姆椒ㄔ谑中曰衔锖铣煞矫嬗泻軓V泛的應用。
2001年，不對稱(chēng)催化氫化和氧化反應研究獲得了諾貝爾化學(xué)獎，但他們是用手性金屬催化劑。這次獲獎的不對稱(chēng)有機催化是不含金屬的，在應用方面的好處是更加便宜和環(huán)保。
他們的獲獎，對有機化學(xué)、特別是有機合成領(lǐng)域是一個(gè)巨大的鼓舞，說(shuō)明這個(gè)領(lǐng)域非常重要，希望有更多聰明的年輕人從事這個(gè)領(lǐng)域。
目前還有很多有機反應、****物合成缺少高效的手性催化劑，一旦有了高效手性催化劑，可以讓****物變得更加便宜。
上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院特別研究員張書(shū)宇：手性化學(xué)及不對稱(chēng)催化是上個(gè)世紀中后期以來(lái)，有機化學(xué)領(lǐng)域最重要、最活躍的研究?jì)热葜弧?/span>
2001年諾貝爾化學(xué)獎主要采用的催化模式是以金屬催化中心和手性配體組合，這一系列非常重要的不對稱(chēng)反應與醫****和工業(yè)緊密聯(lián)系。
至此，不對稱(chēng)催化領(lǐng)域發(fā)展迅猛。時(shí)隔20年之后，手性催化再次獲得諾貝爾化學(xué)獎，足以證實(shí)這一領(lǐng)域在當今化學(xué)發(fā)展中的重要性。
《中國科學(xué)報》：2021年諾貝爾化學(xué)獎獲獎研究的重要性和亮點(diǎn)有哪些？
張書(shū)宇：今年的亮點(diǎn)是有機小分子催化，催化中心區別于以往的金屬中心催化模式，采用綠色及環(huán)境友好的非金屬有機催化劑，充分利用氧、氮、硫、磷等非金屬原子的配位和成鍵特性實(shí)現手性傳遞。
李斯特和麥克米倫是為推動(dòng)這一領(lǐng)域蓬勃發(fā)展做出巨大貢獻的眾多有機化學(xué)家的杰出代表，為推動(dòng)和發(fā)展有機小分子催化領(lǐng)域做出了杰出的貢獻，這一榮譽(yù)實(shí)至名歸。
中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授張翼：如果把有機合成看作是化學(xué)的王冠，那么不對稱(chēng)催化（手性催化）就是王冠上的明珠。
在人體中，絕大多數的生物活性分子比如氨基酸等都是手性的。
一般來(lái)說(shuō)，在治療過(guò)程中，左旋****物起主要作用，而右旋****物往往是惰性的甚至具有毒副作用。因此臨床上要求用于治療各種疾病的****物分子盡量是純粹的左旋異構體。
而合成****物時(shí)，普通的方案往往得到的是消旋體（左旋右旋各一半），這就需要通過(guò)手性拆分再得到單純的左旋異構體，這樣既增加了額外工作，也造成了原材料的浪費。
不對稱(chēng)催化能夠特異性得到左旋的分子，從綠色化學(xué)的角度，理想情況下可以實(shí)現原料分子近100%的利用，這就是不對稱(chēng)催化的重要意義。
這項獲獎成果實(shí)現了利用有機小分子催化劑來(lái)實(shí)現不對稱(chēng)催化，解決了酶催化難以規?；徒饘倩呋s質(zhì)去除的困難，理論研究意義和實(shí)際應用價(jià)值都非常重大。
“不滿(mǎn)足”與“高標準”
《中國科學(xué)報》：你與兩位科學(xué)家有哪些交流？
周其林：2006年和2019年，我曾兩次邀請本杰明·李斯特訪(fǎng)問(wèn)南開(kāi)大學(xué)并作了學(xué)術(shù)報告。
我和大衛·麥克米倫曾在上海的國際學(xué)術(shù)會(huì )議相識，并在中國臺灣共同做過(guò)一次巡回學(xué)術(shù)講座，有很多交流。
我認為他們是非常具有創(chuàng )新精神的科學(xué)家，不滿(mǎn)足已有的成績(jì)，這次獲獎的不對稱(chēng)有機催化領(lǐng)域是他們很早的工作了，近年來(lái)他們也在不斷探索新的有機化學(xué)反應，例如大衛·麥克米倫在有機光化學(xué)方面又有很多發(fā)現。
他們不會(huì )一直守著(zhù)自己的領(lǐng)域，而是不斷嘗試新的突破，這是我們需要好好學(xué)習的科學(xué)家品質(zhì)。
《中國科學(xué)報》：麥克米倫是一位怎樣的科學(xué)家？
左智偉：2013年到2015年，我在普林斯頓大學(xué)麥克米倫教授課題組做博士后。
我在他組里從事研究的時(shí)候，他的工作實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入到“第二代版本”，也就是現在業(yè)界認為他有可能再得一次諾貝爾獎的工作——光催化。
他和學(xué)生之間更多是啟發(fā)性的交流，同時(shí)他對于化學(xué)的要求標準非常高。
比如有機反應核心的內容一般通過(guò)圖片表示，他對結構式圖片的制作有著(zhù)嚴格的模版要求，譬如最簡(jiǎn)單的一個(gè)甲基基團，一般不作標注也不影響對內容的理解，但他會(huì )要求必須得把甲基團以“CH3”標示出來(lái)，以最規范的格式結尾。
《中國科學(xué)報》：你所認識的麥克米倫在生活中是一個(gè)什么樣的人？
左智偉：他很樂(lè )意享受生活的，比如他打高爾夫球的頻率很高，也是喜歡品酒的一個(gè)人。
他還是一個(gè)非常平易近人的人，如果學(xué)生遇到一些實(shí)際困難，他知道后就會(huì )給予幫助。
和很多好的導師一樣，他會(huì )給學(xué)生寫(xiě)推薦信，更多時(shí)候還會(huì )幫學(xué)生去主動(dòng)聯(lián)系或者是尋找機會(huì )。
比如當時(shí)我回國找工作面試時(shí)，他主動(dòng)幫我聯(lián)系了院系的負責人，而且寫(xiě)了一封非常詳細的推薦信。
中國研究態(tài)勢
《中國科學(xué)報》：國內在不對稱(chēng)有機催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展和應用前景如何？
周其林：我們一定要關(guān)注兩位華人科學(xué)家，史一安教授和楊丹教授，他們在1996年就已經(jīng)發(fā)表了不對稱(chēng)有機催化的論文，做了開(kāi)創(chuàng )性的工作，但與兩位化學(xué)獎獲獎?wù)呦啾?，在對學(xué)科的推動(dòng)和廣泛應用上略微缺乏。
目前國內還有很多化學(xué)家在做不對稱(chēng)有機催化研究，也發(fā)展出了自己的小分子催化劑。
基礎研究有兩種情況，一種是純粹自然規律發(fā)現，目前還看不到應用，另一種不僅有科學(xué)意義還有應用價(jià)值。
不對稱(chēng)催化給我們的啟示是，發(fā)現新的手性催化劑不僅有理論意義，還會(huì )對****物合成等產(chǎn)生巨大影響。
例如很多抗癌****的合成需要幾十步反應，如果有了新的手性催化劑，可以把合成步驟大大縮短。
中科院化學(xué)研究所副研究員馮宇：各國科學(xué)家在發(fā)展新型有機小分子催化劑、拓展催化反應類(lèi)型等方面取得了系列原創(chuàng )性、前瞻性成果，推動(dòng)了合成化學(xué)、手性催化、****物化學(xué)和材料化學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。
實(shí)際上，我國有機小分子催化劑開(kāi)展得也很早，并做出了很大貢獻。
手性酮催化烯烴的環(huán)氧化反應是早期有機小分子催化反應的代表之一，楊丹和史一安等分別作出了出色的工作。
近年來(lái)，我國在高水平論文發(fā)表上，尤其是小分子催化劑領(lǐng)域，可以說(shuō)是與國際一流水平齊頭并進(jìn)，但原創(chuàng )性和前瞻性工作還有待加強。
《中國科學(xué)報》：在你看來(lái)我國是否已經(jīng)成為一個(gè)化學(xué)強國？中國的諾貝爾獎何時(shí)可能出現？
東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授熊仁根：我們國家是一個(gè)化學(xué)大國，也在穩步走向化學(xué)強國。就獲得諾貝爾獎，我個(gè)人有三點(diǎn)建議僅供參考。
首先，我們要多開(kāi)展原創(chuàng )性的工作，真正實(shí)現從“0”到“1”的突破；其次，科學(xué)研究需要持之以恒，耐得住寂寞，一輩子就做一件事情；最后，我們要廣泛地開(kāi)展國際合作與交流。
實(shí)際上，經(jīng)過(guò)10年、20年的努力，我國在很多化學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)比較強。
但獲得諾貝爾獎是有一個(gè)周期的，比如用10年把原創(chuàng )的東西做出來(lái)，還要經(jīng)過(guò)10年、20年甚至更長(cháng)的時(shí)間來(lái)驗證。
所以，中國科學(xué)家不用著(zhù)急，相信在30年、40年、半個(gè)世紀以后，肯定有很多中國科學(xué)家拿獎。最后，我們需要有“10年甘坐冷板凳，認認真真做學(xué)問(wèn)”的心態(tài)。
不過(guò)我們需要看到，科學(xué)的競爭不是靜態(tài)的，是動(dòng)態(tài)的，別忘了我們在努力、在前進(jìn)，別人也是一樣。
編輯 | 趙路
排版 | 郭剛
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