他們解決了一直困擾科學(xué)家的難題
周其林所帶領(lǐng)的課題組主要從事金屬催化的有機(jī)合成反應(yīng)、不對(duì)稱(chēng)催化、手性藥物合成等研究。
經(jīng)過(guò)“板凳甘坐十年冷”的潛心攻關(guān),周其林課題組設(shè)計(jì)發(fā)展出了一類(lèi)全新的手性螺環(huán)配體骨架結(jié)構(gòu),又從這類(lèi)骨架結(jié)構(gòu)出發(fā),合成了數(shù)百個(gè)系列手性螺環(huán)配體和催化劑。這些催化劑被國(guó)內(nèi)外同行稱(chēng)為“周氏催化劑”。
課題組成員,現(xiàn)任南開(kāi)大學(xué)化學(xué)院院長(zhǎng)朱守非說(shuō),“課題組成立20年來(lái),一直兢兢業(yè)業(yè)地做一件事情,在催化劑的研究上一點(diǎn)點(diǎn)精益求精?;瘜W(xué),是需要工匠精神的?!?/p>
科研成果的背后,是這些課題組成員們苦心孤詣,潛心科研。不少化學(xué)學(xué)院的學(xué)生說(shuō),經(jīng)??吹街芷淞掷蠋熮k公室的燈光亮到深夜。
由于在合成化學(xué)研究中作出了卓越貢獻(xiàn),周其林在2012年獲得首屆中國(guó)化學(xué)會(huì)手性化學(xué)獎(jiǎng);2018年又獲得第三屆未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)——“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。
11月22日,周其林及朱守非團(tuán)隊(duì)再次發(fā)表最新研究成果——雙催化劑協(xié)同催化合成手性氨基酸,解決了科學(xué)家們一直以來(lái)想直接利用脂肪胺來(lái)高效合成手性胺類(lèi)化合物的難題。
朱守非說(shuō):“從未覺(jué)得科研是件枯燥的事兒,在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)就像破案一樣,不知不覺(jué)就沉迷其中,會(huì)產(chǎn)生很多奇思妙想?!?/p>
南開(kāi)百年,化學(xué)人科研報(bào)國(guó)
周其林和朱守非的研究一直在傳承南開(kāi)化學(xué)人服務(wù)國(guó)家發(fā)展實(shí)踐的愛(ài)國(guó)理念。
南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)科起源于1919年建校伊始的理科“化學(xué)門(mén)”,兩年后,邱宗岳先生創(chuàng)建化學(xué)系,成為我國(guó)高校最早建立的化學(xué)系之一。
1928年,張伯苓指出要“知中國(guó),服務(wù)中國(guó)”,自此南開(kāi)大學(xué)確立了“土貨化”辦學(xué)方向,即“貼近中國(guó)國(guó)情”“扎根本土實(shí)際”。應(yīng)用化學(xué)研究所等一系列直接為社會(huì)服務(wù)的系科和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,獨(dú)開(kāi)風(fēng)氣之先。
1956年,何炳林、陳玉茹夫婦從美國(guó)回到母校南開(kāi)大學(xué)任化學(xué)系教授。在簡(jiǎn)陋的科研條件下,何炳林在兩年時(shí)間里合成出當(dāng)時(shí)世界上已有的全部離子交換樹(shù)脂品種,為核燃料鈾的提煉作出巨大貢獻(xiàn)。
20世紀(jì)五六十年代,時(shí)任南開(kāi)大學(xué)校長(zhǎng)的楊石先響應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求,毅然放棄深耕幾十年的藥物化學(xué)研究,轉(zhuǎn)向國(guó)家急需的有機(jī)農(nóng)藥研究,并取得了一系列重要成果。
百年來(lái),南開(kāi)大學(xué)化學(xué)人血液里流淌著的愛(ài)國(guó)初心、報(bào)國(guó)之志,也深刻影響著周其林、朱守非二人。
曾有人問(wèn)朱守非,課題組在手性催化劑上解決了什么“卡脖子”的問(wèn)題,朱守非答,“正是因?yàn)槲覀兊难芯?,讓其他人不能卡住我們的脖子,讓中?guó)在催化劑研究上有足夠的聲音。”
“周氏催化劑”因具有很高的催化效率和選擇性,被國(guó)內(nèi)外同行所稱(chēng)道。目前“周氏催化劑”已成為合成化學(xué)中一個(gè)不可或缺的工具,被全球40多個(gè)研究單位借鑒使用,還被多家制藥公司用于數(shù)十種手性藥物及其中間體的生產(chǎn)。
南開(kāi)大學(xué)副校長(zhǎng)、化學(xué)學(xué)院教授陳軍說(shuō),一批批從化學(xué)學(xué)院畢業(yè)的學(xué)子從未忘記要為國(guó)家、為社會(huì)服務(wù)?;瘜W(xué)研究應(yīng)該頂天立地,既要重視基礎(chǔ)研究,又要與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,服務(wù)于社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步。
“探索化學(xué)世界,是最幸福的事”
在周其林的辦公室里,上百份檔案袋整齊擺放,封面上工工整整地寫(xiě)著學(xué)生的名字,里面是他悉心保留的每名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在周其林看來(lái),這是他最寶貴的財(cái)富。
在南開(kāi)大學(xué),周其林的課題組面向全校學(xué)生開(kāi)放,無(wú)論本科、碩士或博士,只要對(duì)他的研究方向感興趣,都可以到他的實(shí)驗(yàn)室里體驗(yàn)一番。周其林說(shuō),對(duì)于各種各樣的人,只要愿意學(xué)化學(xué),他都愿意為此花“一點(diǎn)時(shí)間、一點(diǎn)精力”。
課題組每周開(kāi)一次組會(huì),學(xué)生們偶爾會(huì)請(qǐng)假,但周其林從不缺席。有時(shí)出差回來(lái),他一下飛機(jī)就拎著箱子趕回學(xué)校參加組會(huì),聽(tīng)取學(xué)生的匯報(bào)討論情況。對(duì)于同學(xué)們提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,返回來(lái)時(shí)通常是“一片紅”,甚至標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都會(huì)改動(dòng)。
周其林曾說(shuō),我們要在科研中創(chuàng)造出一些新的物質(zhì),這些物質(zhì)如果不被我們創(chuàng)造出來(lái),或早或晚也會(huì)被其他人創(chuàng)造出來(lái);但我們的學(xué)生,我們不去“催化”他們成長(zhǎng)成才,誰(shuí)又能去做這件事呢?育人,是教師的責(zé)任和“初心”。
立德樹(shù)人,南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院的“師魂”一直在傳承。抗戰(zhàn)年代曾經(jīng)有不少師生同赴沙場(chǎng),新中國(guó)成立之后,李正名在楊石先老師的引導(dǎo)下走上農(nóng)藥化學(xué)研究之路,直至今日,無(wú)數(shù)的學(xué)子在南開(kāi)教師的引導(dǎo)下,尋求科研之真諦。
朱守非初進(jìn)南開(kāi),便師從周其林教授,從此便整個(gè)身心都撲在化學(xué)研究中。他曾開(kāi)展了一個(gè)將手性螺環(huán)磷氮配體用于催化非官能團(tuán)烯烴的不對(duì)稱(chēng)氫化的研究,但是在研究中卻遇到了困境。“周老師通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)我進(jìn)一步明確科學(xué)問(wèn)題,完善想法,提升研究的高度和深度。”朱守非說(shuō),這種指導(dǎo)方式讓他受益匪淺,真正喜歡上科學(xué)研究。
在周其林不斷地啟發(fā)下,朱守非成功將該催化劑用于具有強(qiáng)配位能力的亞胺和不飽和羧酸的氫化中,并得到很高的活性和選擇性,其中不飽和羧酸的氫化后來(lái)還被世界500強(qiáng)企業(yè)羅氏公司用于手性藥物的生產(chǎn)中。
花甲之年的周其林和不惑之年的朱守非都已成為不少南開(kāi)學(xué)子的科研引路人?!芭荨痹趯?shí)驗(yàn)室十多個(gè)小時(shí)、指導(dǎo)學(xué)生科研論文、參與教學(xué)工作、發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文……他們每天的日子簡(jiǎn)單又充實(shí)。
“在實(shí)驗(yàn)室里做研究,和學(xué)生在一起探索迷人的化學(xué)世界,這是最幸福的事?!敝焓胤钦f(shuō)。
聲明:化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認(rèn)同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn