执“手”梦圆“催化”情

1月10日，在2019年国家科学技术奖励大会上，南开大学化学教授、中国科学院院士周齐林代表团队通过“高效手性螺环催化剂的发现”项目获得2019年国家自然科学奖一等奖证书，在人民大会堂爆发出热烈的掌声。

这一轮掌声对周齐林和中国科技界来说都是极其宝贵的。作为中国自然科学领域的最高奖项，国家自然科学奖一等奖由于评选的严格性，在历史上曾多次空缺。

螺环:主要的手性催化剂框架

这项工作意义在于发现了一类用于合成手性分子和制造手性药物的高效催化剂。这使得合成许多过去无法合成的分子成为可能。过去，很难合成许多药物。现在合成这些药物非常方便。”周齐林这样描述球队的获胜项目。

周齐林口中的“手征”是指一个物体不能与其镜像重叠的现象，就像一个人的右手和左手一样。从分子和原子这样的微观粒子到宏观物质世界，手性在自然界都很常见。

许多用于治疗的药物也是手性药物。这种药物的不同对映异构体(即互为镜像但不能重叠的立体异构体)在生理过程中会显示出不同的功效。然而，在一般的化学合成中，手性分子的这两种对映体的比例是相同的，这导致制药公司不得不煞费苦心地将生产的每千克药物的另一半分离出来。因此，在减少“不必要的”对映体的产生的同时，准确有效地创造“需要的”手性分子已经成为科学家们的梦想和追求。

“不对称催化”诞生了，并成为创造手性分子最有效的方法。周齐林团队的主要工作是寻找或设计更有效的手性催化剂。

经过20年的不断努力，周齐林团队开发了一种新型手性螺环催化剂框架。基于这种骨架，他们设计并合成了一系列手性螺环催化剂。这些催化剂在许多不对称反应中表现出很高的催化活性和优异的对映选择性，特别是在酮的不对称催化反应中，它们开发的手性螺环铱催化剂的转化率达到450万，是迄今为止最有效的手性分子催化剂。

"手性螺环催化剂推动了手性催化剂的发展，在科学上处于领先地位."中国科学院院士、上海交通大学常务副校长丁奎玲被推荐参加该项目国家自然科学奖一等奖，他对科研成果表示赞赏。他说，手性螺环催化剂的发现和创造不仅带来了科学上的突破，也带来了催化剂的优异性能，这反过来又产生了一系列的价值，如促进药物生产和具有“变革性”。

最佳“结果”是学生

“原创性”和“刚性”是丁奎玲的眼睛，也是周齐林的学习态度。“2001年，一些科学家已经在不对称催化领域获得了诺贝尔奖。在这个层面上很难形成原创性和创新性的突破。世界上有这么多科学家在做相关研究。如果不够严格，他们可能会受到同龄人的质疑。”丁奎玲说。

周齐林的严格渗透到他工作的每一个细节。

“早上8点前准时到达实验室，晚上89点离开。离开前在实验室里与学生们一一交流，一周六个工作日……”谈到周齐林的日程安排和工作安排，团队成员王立新直言不讳地表示，“这就像化学反应一样严格”。特别是，20年来，团队每个周六下午的“小组会议”一直“如雷贯耳”。很少因为其他事情取消。有时周齐林下飞机，带着手提箱回到实验室参加小组会议。

在过去的20年里，周齐林获得了许多声望很高的奖项:第一届中国化学学会手性化学奖、国家教学和教育模式奖、未来科学奖……然而，当你走进周齐林的办公室，你会发现最突出的地方是学生多年的实验记录。这从侧面反映了科学研究在他心目中的地位。

在周齐林看来，作为一名教师，“培养人才”是第一要务。做科学研究在某种意义上也是教育，是培养创新人才。如今，他已经培养了70多名杰出的博士和硕士，其中大部分已经成为所在机构的科研和技术开发骨干。

"我最好的科研成果实际上是我培养的学生."在研究小组成立20周年之际，学生们陆续回来参加这个特别的“小组会议”。看着一群恋人，周齐林忍不住表达了自己的心声。

转型:对其他新领域的挑战

手性螺环催化剂的成功研发无疑是周齐林科研生涯的一座“丰碑”。然而，在谈到未来的研究方向时，周齐林说手性螺环催化剂将得到发展，但将不再是未来研究小组的主要研究方向。

这个决定让许多人感到惊讶，但是团队成员非常理解周齐林的想法。

“周老师的手性螺环催化剂是一个‘0对1’的作品。他开辟了不对称催化的新领域，他最初的创新已经基本结束。至于如何将这项研究成果应用到相关领域，自然会有应用科学家跟进。”在采访中，南开大学化学学院院长、研究小组成员朱守非如是说。

从2000年研究生院开始，朱守非进入了周齐林研究小组。但是直到他成为一名教师，他才觉得自己对导师的许多善意有了一点了解。“当我第一次进入研究组时，我发现周先生写的文章数量不是很大。在同行文章不断的情况下，他的压力应该相当大，但他从不把压力传递给学生，甚至给他们更高的“科研津贴”，让每个人都能从容地做自己喜欢的研究。

“能够坚持原则和把握节奏为我们这些后来学习的人树立了榜样。”朱守非说。

面对周齐林提出的“转型”决策，研究团队成员也有了很好的研究方向。例如，朱守非正在研究高产金属催化剂，另一位团队成员谢建华已经开始研究复杂天然产物的不对称催化全合成，而周齐林本人则专注于二氧化碳和生物质的转化。“我经常想，当石油和天然气等化石资源在未来耗尽时，什么样的原材料可以用来合成人类文明所依赖的材料？作为一名肩负“创造新物质”责任的化学家，他必须展望未来。周齐林说。