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周其林榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

文章來(lái)源：知識(shí)分子更新時(shí)間：2020-01-10 11:29:55

周其林榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)：第一重要的是獨(dú)立思考 | 專訪

原創(chuàng) 趙永新知識(shí)分子今天

周其林在接受記者采訪。趙永新攝

撰文 | 趙永新（本刊特約記者）

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2020年1月10日上午，2019年度國(guó)家科技獎(jiǎng)揭曉，被視為“原創(chuàng)性最強(qiáng)、科學(xué)價(jià)值最高”的自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)沒(méi)有讓大家失望，頒給了南開(kāi)大學(xué)周其林團(tuán)隊(duì)的“高效手性螺環(huán)催化劑的發(fā)現(xiàn)”。

周其林帶領(lǐng)的課題組發(fā)現(xiàn)了一類全新的手性螺環(huán)配體骨架結(jié)構(gòu)，并在基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列選擇性好、轉(zhuǎn)化效率高、適應(yīng)性強(qiáng)的手性螺環(huán)催化劑，將手性分子的合成效率提高到一個(gè)新高度。

該獎(jiǎng)項(xiàng)提名人之一、上海交通大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)丁奎嶺院士認(rèn)為，周其林課題組的原創(chuàng)性工作不僅引領(lǐng)了國(guó)際手性催化研究，而且在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用，體現(xiàn)了基礎(chǔ)科研的作用和價(jià)值。

前不久，本刊特約記者趕到南開(kāi)大學(xué)，對(duì)周其林進(jìn)行了面對(duì)面采訪。

“我們終于爬到了長(zhǎng)城頂上”

2011年8月1日出版的國(guó)際化學(xué)權(quán)威期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》，刊登了周其林課題組的一項(xiàng)研究工作，并把中國(guó)的長(zhǎng)城作為雜志的封面照片。

“這篇文章講的是我們?cè)O(shè)計(jì)合成的一種新型手性螺環(huán)銥催化劑，它在酮的不對(duì)稱催化氫化反應(yīng)中表現(xiàn)出超高活性，催化劑的轉(zhuǎn)化數(shù)達(dá)到4550000。在此之前，文獻(xiàn)報(bào)道的最高活性手性催化劑的轉(zhuǎn)化數(shù)為2400000。” 對(duì)于催化劑來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化數(shù)越大轉(zhuǎn)化效率越高、成本越低。現(xiàn)年62歲的周其林溫文爾雅、說(shuō)話不急不躁，“當(dāng)時(shí)雜志讓我做一個(gè)封面，我就選了一張長(zhǎng)城的照片。中國(guó)人說(shuō)不到長(zhǎng)城非好漢，我們終于爬到了長(zhǎng)城頂上。”

直到今天，4550000轉(zhuǎn)化數(shù)的世界紀(jì)錄依然沒(méi)有人能夠打破。

什么是“手性”？

“所謂‘手性’，就是指兩種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)互為鏡像，但又不能重疊。”周其林介紹說(shuō)，“這就像我們的左右手，看似一模一樣，實(shí)則不同，它們可以重合，但不能重疊。手性現(xiàn)象在自然界廣泛存在，從宏觀的星云到從微觀的化學(xué)分子，都會(huì)觀察到。”

就拿手性分子來(lái)說(shuō)，雖然差之毫厘，其性質(zhì)卻謬以千里。周其林舉了一個(gè)例子：上世紀(jì)50年代末，格蘭泰制藥公司開(kāi)發(fā)了一種減緩女性妊娠反應(yīng)的藥物“反應(yīng)停”。“反應(yīng)停”是手性分子，它的右手分子具有鎮(zhèn)靜效果，而左手分子卻有致畸副作用。當(dāng)時(shí)由于不知道左手分子和右手分子的生理性質(zhì)差異，釀成悲劇——“反應(yīng)停”用的是左手分子和右手分子的混合物，結(jié)果導(dǎo)致全世界誕生了1萬(wàn)多名先天畸形兒。

據(jù)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(tǒng)工藝，手性藥物是先生產(chǎn)出左手分子和右手分子的混合物，然后再設(shè)法將其分開(kāi)。“如果全部采用手性合成新工藝、直接生產(chǎn)出單一手性分子的藥物，不但可以節(jié)約資源，也會(huì)大量減少環(huán)境污染。”

手性合成新工藝就要使用新的手性催化劑。

“最好的催化劑要符合四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。”周其林說(shuō)，第一，具有好的選擇性；第二，效率要高；第三，普適性要好、應(yīng)用范圍要廣；第四，可修飾性要強(qiáng)，就是能以此創(chuàng)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(chǎn)生右手分子、想要左手分子就產(chǎn)生左手分子，而且效率很高、沒(méi)有副反應(yīng)。”

經(jīng)過(guò)多年潛心研究，周其林課題組發(fā)現(xiàn)了一類全新的手性螺環(huán)配體骨架，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列選擇性好、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)的手性螺環(huán)催化劑，不僅引領(lǐng)了全球手性催化的研究，而且在制藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，被國(guó)際同行稱為“周氏催化劑”。

“我當(dāng)然選擇后者”

人生為一大事來(lái)，周其林這一生的大事，就是研究手性催化劑。

1978年，他結(jié)束了整天與莊稼打交道的“知青”生涯，考入蘭州大學(xué)化學(xué)系，與化學(xué)結(jié)緣；

1987年從中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所獲得博士學(xué)位后，他先后在華東理工大學(xué)、以及德國(guó)、瑞士和美國(guó)從事博士后研究，1996年回到華東理工大學(xué)任教；

1999年，周其林被教育部聘為第一批“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授，并轉(zhuǎn)入南開(kāi)大學(xué)化學(xué)院工作，帶領(lǐng)自己的課題組開(kāi)始了手性螺環(huán)催化劑研究的漫長(zhǎng)之旅。

“周老師很少有著急的時(shí)候，從來(lái)沒(méi)有因?yàn)閷?shí)驗(yàn)進(jìn)展緩慢批評(píng)過(guò)我們。”2000年跟周其林讀研究生、現(xiàn)為南開(kāi)大學(xué)化學(xué)院院長(zhǎng)的朱守非告訴記者，當(dāng)時(shí)周其林剛受聘長(zhǎng)江學(xué)者，又是剛到南開(kāi)工作，在備受矚目的同時(shí)也面臨巨大的科研壓力。“在以論文論英雄的大環(huán)境下，那幾年課題組沒(méi)發(fā)什么文章，連我們當(dāng)學(xué)生的都感覺(jué)壓力山大。”

盡管如此，周其林還是顯得若無(wú)其事、不急不躁。“他從來(lái)不把壓力傳導(dǎo)給學(xué)生，還是讓我們從容地做著自己喜歡的事情。” 朱守非對(duì)此深有體會(huì)，“后來(lái)我當(dāng)了老師，才發(fā)現(xiàn)能做到這一點(diǎn)太難能可貴了。”

“要把一件事情真正做好，可不是短時(shí)間的。有的人一輩子其實(shí)就做一件事，一輩子可能就做一個(gè)分子，把它做到極致。”周其林說(shuō)，做研究千萬(wàn)不能著急，越著急壓力越大，也越不敢做原創(chuàng)性、周期長(zhǎng)的研究。

當(dāng)發(fā)論文與做重要的研究發(fā)生沖突時(shí)怎么辦？

“搞研究一定要把‘解決科學(xué)問(wèn)題’作為第一目標(biāo)，而不是選那些好發(fā)論文的方向。”周其林毫不猶豫地回答，“如果發(fā)論文和科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間有矛盾，我當(dāng)然選擇后者。”

走進(jìn)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(shí)驗(yàn)記錄，從學(xué)生姓名到記錄冊(cè)數(shù)，全都一清二楚。

“保存學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄，一是方便別人借閱、參考，二是以備有疑問(wèn)時(shí)查閱、核對(duì)。”周其林說(shuō)，做科研來(lái)不得絲毫馬虎，一定要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、經(jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn)。

中科院院士、上海交通大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)丁奎嶺在接受記者連線采訪時(shí)說(shuō)：“周其林做學(xué)問(wèn)最大的特點(diǎn)，就是嚴(yán)謹(jǐn)。”

憑借在手性催化劑領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，周其林2009年當(dāng)選中科院院士，2018年又榮獲未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)，一時(shí)名滿天下。

“在高校里面做科研

最重要的事情就是教學(xué)生”

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(gè)問(wèn)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(xué)生，最主要的產(chǎn)品是培養(yǎng)的學(xué)生。“我們做科研也是以教育為目的，培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。”

為讓學(xué)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(chuàng)造舒心的科研環(huán)境，他率先對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造，把原來(lái)用木頭做的操作臺(tái)換成了鋁合金的，看上去明亮潔凈；

他不把學(xué)生當(dāng)廉價(jià)勞動(dòng)力、催促學(xué)生們快出數(shù)據(jù)、早發(fā)論文，而是讓他們“遵循規(guī)則，練好手藝”……

當(dāng)然，這并不是要讓學(xué)生默守陳規(guī)。他很少給出結(jié)論性的東西，而是引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、提出自己的想法。

“做學(xué)問(wèn)第一重要的是獨(dú)立思考。”他常常提醒學(xué)生：做研究就是要發(fā)現(xiàn)別人沒(méi)發(fā)現(xiàn)的東西，如果你沒(méi)有獨(dú)立的思想、獨(dú)立的思考，不去質(zhì)疑那些所謂的原理、定理，是做不出新東西來(lái)的。

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