周其林榮獲國家自然科學獎一等獎
文章來源： 知識分子 更新時間：2020-01-10 11:29:55
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2020年1月10日上午，2019年度國家科技獎揭曉，被視為“原創性最強、科學價值最高”的自然科學獎一等獎沒有讓大家失望，頒給了南開大學周其林團隊的“高效手性螺環催化劑的發現”。周其林帶領的課題組發現了一類全新的手性螺環配體骨架結構，并在基礎上發展了一系列選擇性好、轉化效率高、適應性強的手性螺環催化劑，將手性分子的合成效率提高到一個新高度。該獎項提名人之一、上海交通大學常務副校長丁奎嶺院士認為，周其林課題組的原創性工作不僅引領了國際手性催化研究，而且在生產實踐中得到廣泛應用，體現了基礎科研的作用和價值。前不久，本刊特約記者趕到南開大學，對周其林進行了面對面采訪。2011年8月1日出版的國際化學權威期刊《德國應用化學》，刊登了周其林課題組的一項研究工作，并把中國的長城作為雜志的封面照片。
“這篇文章講的是我們設計合成的一種新型手性螺環銥催化劑，它在酮的不對稱催化氫化反應中表現出超高活性，催化劑的轉化數達到4550000。在此之前，文獻報道的最高活性手性催化劑的轉化數為2400000。” 對于催化劑來說，轉化數越大轉化效率越高、成本越低。現年62歲的周其林溫文爾雅、說話不急不躁，“當時雜志讓我做一個封面，我就選了一張長城的照片。中國人說不到長城非好漢，我們終于爬到了長城頂上。”直到今天，4550000轉化數的世界紀錄依然沒有人能夠打破。“所謂‘手性’，就是指兩種結構或物質互為鏡像，但又不能重疊。”周其林介紹說，“這就像我們的左右手，看似一模一樣，實則不同，它們可以重合，但不能重疊。手性現象在自然界廣泛存在，從宏觀的星云到從微觀的化學分子，都會觀察到。”
就拿手性分子來說，雖然差之毫厘，其性質卻謬以千里。周其林舉了一個例子：上世紀50年代末，格蘭泰制藥公司開發了一種減緩女性妊娠反應的藥物“反應停”。“反應停”是手性分子，它的右手分子具有鎮靜效果，而左手分子卻有致畸副作用。當時由于不知道左手分子和右手分子的生理性質差異，釀成悲劇——“反應停”用的是左手分子和右手分子的混合物，結果導致全世界誕生了1萬多名先天畸形兒。據周其林介紹，目前上市銷售藥物中，手性藥物占50%以上。按傳統工藝，手性藥物是先生產出左手分子和右手分子的混合物，然后再設法將其分開。“如果全部采用手性合成新工藝、直接生產出單一手性分子的藥物，不但可以節約資源，也會大量減少環境污染。”“最好的催化劑要符合四個標準。”周其林說，第一，具有好的選擇性；第二，效率要高；第三，普適性要好、應用范圍要廣；第四，可修飾性要強，就是能以此創造出新的催化劑。“一般而言，只要滿足選擇性好、合成效率高的手性催化劑，就是理想的催化劑，你想要右手分子就產生右手分子、想要左手分子就產生左手分子，而且效率很高、沒有副反應。”經過多年潛心研究，周其林課題組發現了一類全新的手性螺環配體骨架，并在此基礎上發展了一系列選擇性好、效率高、適應性強的手性螺環催化劑，不僅引領了全球手性催化的研究，而且在制藥等領域得到廣泛應用，被國際同行稱為“周氏催化劑”。人生為一大事來，周其林這一生的大事，就是研究手性催化劑。
1978年，他結束了整天與莊稼打交道的“知青”生涯，考入蘭州大學化學系，與化學結緣；1987年從中科院上海有機化學研究所獲得博士學位后，他先后在華東理工大學、以及德國、瑞士和美國從事博士后研究，1996年回到華東理工大學任教；1999年，周其林被教育部聘為第一批“長江學者”特聘教授，并轉入南開大學化學院工作，帶領自己的課題組開始了手性螺環催化劑研究的漫長之旅。“周老師很少有著急的時候，從來沒有因為實驗進展緩慢批評過我們。”2000年跟周其林讀研究生、現為南開大學化學院院長的朱守非告訴記者，當時周其林剛受聘長江學者，又是剛到南開工作，在備受矚目的同時也面臨巨大的科研壓力。“在以論文論英雄的大環境下，那幾年課題組沒發什么文章，連我們當學生的都感覺壓力山大。”
盡管如此，周其林還是顯得若無其事、不急不躁。“他從來不把壓力傳導給學生，還是讓我們從容地做著自己喜歡的事情。” 朱守非對此深有體會，“后來我當了老師，才發現能做到這一點太難能可貴了。”“要把一件事情真正做好，可不是短時間的。有的人一輩子其實就做一件事，一輩子可能就做一個分子，把它做到極致。”周其林說，做研究千萬不能著急，越著急壓力越大，也越不敢做原創性、周期長的研究。“搞研究一定要把‘解決科學問題’作為第一目標，而不是選那些好發論文的方向。”周其林毫不猶豫地回答，“如果發論文和科學發現之間有矛盾，我當然選擇后者。”走進周其林的辦公室，一排高大的檔案柜格外顯眼，里面裝滿了研究生的實驗記錄，從學生姓名到記錄冊數，全都一清二楚。
“保存學生的實驗記錄，一是方便別人借閱、參考，二是以備有疑問時查閱、核對。”周其林說，做科研來不得絲毫馬虎，一定要嚴謹細致、經得起時間的檢驗。中科院院士、上海交通大學常務副校長丁奎嶺在接受記者連線采訪時說：“周其林做學問最大的特點，就是嚴謹。”憑借在手性催化劑領域的卓越貢獻，周其林2009年當選中科院院士，2018年又榮獲未來科學大獎，一時名滿天下。為何做科研，為何做教師？為何在高校做科研？這是周其林常常思考的一個問題，也不止一次與年輕的同事探討。他給出的答案是：在高校里面做科研最重要的目的就是教學生，最主要的產品是培養的學生。“我們做科研也是以教育為目的，培養創新型的人才。”為讓學生集中精力做研究，周其林盡可能地提高他們的生活津貼，而不用在外面做兼職；為創造舒心的科研環境，他率先對實驗室進行改造，把原來用木頭做的操作臺換成了鋁合金的，看上去明亮潔凈；他不把學生當廉價勞動力、催促學生們快出數據、早發論文，而是讓他們“遵循規則，練好手藝”……當然，這并不是要讓學生默守陳規。他很少給出結論性的東西，而是引導學生獨立思考、提出自己的想法。“做學問第一重要的是獨立思考。”他常常提醒學生：做研究就是要發現別人沒發現的東西，如果你沒有獨立的思想、獨立的思考，不去質疑那些所謂的原理、定理，是做不出新東西來的。
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