周其林荣获国家自然科学奖一等奖
文章来源： 知识分子 更新时间：2020-01-10 11:29:55
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2020年1月10日上午，2019年度国家科技奖揭晓，被视为“原创性最强、科学价值最高”的自然科学奖一等奖没有让大家失望，颁给了南开大学周其林团队的“高效手性螺环催化剂的发现”。周其林带领的课题组发现了一类全新的手性螺环配体骨架结构，并在基础上发展了一系列选择性好、转化效率高、适应性强的手性螺环催化剂，将手性分子的合成效率提高到一个新高度。该奖项提名人之一、上海交通大学常务副校长丁奎岭院士认为，周其林课题组的原创性工作不仅引领了国际手性催化研究，而且在生产实践中得到广泛应用，体现了基础科研的作用和价值。前不久，本刊特约记者赶到南开大学，对周其林进行了面对面采访。2011年8月1日出版的国际化学权威期刊《德国应用化学》，刊登了周其林课题组的一项研究工作，并把中国的长城作为杂志的封面照片。
“这篇文章讲的是我们设计合成的一种新型手性螺环铱催化剂，它在酮的不对称催化氢化反应中表现出超高活性，催化剂的转化数达到4550000。在此之前，文献报道的最高活性手性催化剂的转化数为2400000。” 对于催化剂来说，转化数越大转化效率越高、成本越低。现年62岁的周其林温文尔雅、说话不急不躁，“当时杂志让我做一个封面，我就选了一张长城的照片。中国人说不到长城非好汉，我们终于爬到了长城顶上。”直到今天，4550000转化数的世界纪录依然没有人能够打破。“所谓‘手性’，就是指两种结构或物质互为镜像，但又不能重叠。”周其林介绍说，“这就像我们的左右手，看似一模一样，实则不同，它们可以重合，但不能重叠。手性现象在自然界广泛存在，从宏观的星云到从微观的化学分子，都会观察到。”
就拿手性分子来说，虽然差之毫厘，其性质却谬以千里。周其林举了一个例子：上世纪50年代末，格兰泰制药公司开发了一种减缓女性妊娠反应的药物“反应停”。“反应停”是手性分子，它的右手分子具有镇静效果，而左手分子却有致畸副作用。当时由于不知道左手分子和右手分子的生理性质差异，酿成悲剧——“反应停”用的是左手分子和右手分子的混合物，结果导致全世界诞生了1万多名先天畸形儿。据周其林介绍，目前上市销售药物中，手性药物占50%以上。按传统工艺，手性药物是先生产出左手分子和右手分子的混合物，然后再设法将其分开。“如果全部采用手性合成新工艺、直接生产出单一手性分子的药物，不但可以节约资源，也会大量减少环境污染。”“最好的催化剂要符合四个标准。”周其林说，第一，具有好的选择性；第二，效率要高；第三，普适性要好、应用范围要广；第四，可修饰性要强，就是能以此创造出新的催化剂。“一般而言，只要满足选择性好、合成效率高的手性催化剂，就是理想的催化剂，你想要右手分子就产生右手分子、想要左手分子就产生左手分子，而且效率很高、没有副反应。”经过多年潜心研究，周其林课题组发现了一类全新的手性螺环配体骨架，并在此基础上发展了一系列选择性好、效率高、适应性强的手性螺环催化剂，不仅引领了全球手性催化的研究，而且在制药等领域得到广泛应用，被国际同行称为“周氏催化剂”。人生为一大事来，周其林这一生的大事，就是研究手性催化剂。
1978年，他结束了整天与庄稼打交道的“知青”生涯，考入兰州大学化学系，与化学结缘；1987年从中科院上海有机化学研究所获得博士学位后，他先后在华东理工大学、以及德国、瑞士和美国从事博士后研究，1996年回到华东理工大学任教；1999年，周其林被教育部聘为第一批“长江学者”特聘教授，并转入南开大学化学院工作，带领自己的课题组开始了手性螺环催化剂研究的漫长之旅。“周老师很少有着急的时候，从来没有因为实验进展缓慢批评过我们。”2000年跟周其林读研究生、现为南开大学化学院院长的朱守非告诉记者，当时周其林刚受聘长江学者，又是刚到南开工作，在备受瞩目的同时也面临巨大的科研压力。“在以论文论英雄的大环境下，那几年课题组没发什么文章，连我们当学生的都感觉压力山大。”
尽管如此，周其林还是显得若无其事、不急不躁。“他从来不把压力传导给学生，还是让我们从容地做着自己喜欢的事情。” 朱守非对此深有体会，“后来我当了老师，才发现能做到这一点太难能可贵了。”“要把一件事情真正做好，可不是短时间的。有的人一辈子其实就做一件事，一辈子可能就做一个分子，把它做到极致。”周其林说，做研究千万不能着急，越着急压力越大，也越不敢做原创性、周期长的研究。“搞研究一定要把‘解决科学问题’作为第一目标，而不是选那些好发论文的方向。”周其林毫不犹豫地回答，“如果发论文和科学发现之间有矛盾，我当然选择后者。”走进周其林的办公室，一排高大的档案柜格外显眼，里面装满了研究生的实验记录，从学生姓名到记录册数，全都一清二楚。
“保存学生的实验记录，一是方便别人借阅、参考，二是以备有疑问时查阅、核对。”周其林说，做科研来不得丝毫马虎，一定要严谨细致、经得起时间的检验。中科院院士、上海交通大学常务副校长丁奎岭在接受记者连线采访时说：“周其林做学问最大的特点，就是严谨。”凭借在手性催化剂领域的卓越贡献，周其林2009年当选中科院院士，2018年又荣获未来科学大奖，一时名满天下。为何做科研，为何做教师？为何在高校做科研？这是周其林常常思考的一个问题，也不止一次与年轻的同事探讨。他给出的答案是：在高校里面做科研最重要的目的就是教学生，最主要的产品是培养的学生。“我们做科研也是以教育为目的，培养创新型的人才。”为让学生集中精力做研究，周其林尽可能地提高他们的生活津贴，而不用在外面做兼职；为创造舒心的科研环境，他率先对实验室进行改造，把原来用木头做的操作台换成了铝合金的，看上去明亮洁净；他不把学生当廉价劳动力、催促学生们快出数据、早发论文，而是让他们“遵循规则，练好手艺”……当然，这并不是要让学生默守陈规。他很少给出结论性的东西，而是引导学生独立思考、提出自己的想法。“做学问第一重要的是独立思考。”他常常提醒学生：做研究就是要发现别人没发现的东西，如果你没有独立的思想、独立的思考，不去质疑那些所谓的原理、定理，是做不出新东西来的。
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