周其林：执“手”开创催化梦
“深受鼓舞。”不久前，得知2021年诺贝尔化学奖颁发给从事不对称催化工作的两位学者时，南开大学化学学院教授、中国科学院院士周其林抬高了声调，“希望有更多聪明的年轻人从事这个领域研究。”
作为今年诺奖得主的同行，周其林在不对称催化领域深耕20年，发展出一类高效手性螺环催化剂，是迄今为止最高效的手性分子催化剂，被国内外同行称为“周氏催化剂”。
回顾科研生涯，周其林始终如一坚持“做别人没有做过的事情”。“做基础研究，我们科学家要有前瞻性，做的是明天‘不被卡脖子’的工作。”接受采访时，周其林说。
从0到1 创“周氏催化剂”
人的左右手相互为镜像但又不能重叠的现象早就被人类发现，被称为“手性”。在创造新物质的化学领域，一个化学反应往往会产生具有同样分子式的手性化合物，但左旋和右旋的对映异构体却具有截然不同的性质。不同手性的分子虽然差之毫厘，性质却谬以千里。
过去40年以来，手性催化剂由于缺少独特结构的“基本骨架”，真正高效并且获得广泛应用的催化剂就更少了。于是，周其林瞄准了这一重大、前沿的科学问题，带领团队发展了一类全新的“基本骨架”——手性螺环配体骨架，并以此发展理想的手性催化剂。
经过多年潜心致研，他们终于实现从0到1的跨越，设计合成出一种新型手性螺环铱催化剂。其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。
2011年7月12日，他们在国际化学权威期刊《德国应用化学》发表了这项研究成果，并把中国长城的照片作为当期的封面。“中国人说不到长城非好汉，我们终于爬到了长城顶上。”周其林说。
此后，周其林课题组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，引领了全球手性催化研究，被国际同行誉为“周氏催化剂”。2020年初，周其林站上国家科学技术奖励大会的领奖台，获得2019年度国家自然科学一等奖。
20年一剑 攀登科学高峰
最高活性手性催化剂的成功合成是周其林科学人生的重要里程碑，实际上他为之付出了超过20年的努力。1987年，他在中科院上海有机化学研究所获得博士学位后，先后在华东理工大学，德国、瑞士和美国从事博士后研究。
“在国外做博后时就已经开始思考，好的催化剂都是外国人做的，我们中国人也要做出自己的催化剂。”周其林说。
看准“螺环”结构催化剂，则离不开周其林在学术上一以贯之的坚持和积累。20世纪90年代初，他在上海福州路的外文书店偶然中买到一套打折处理的影印版《有机化合物字典》，书中收录了成千上万种化合物的结构让他如获珍宝。“我一口气把一套书几十本都搬回了办公室，一有时间就翻开看，一边看一边想什么样的结构适合做手性催化剂。”他说。
直到一种具有“C2对称性”的分子引发了周其林的强烈兴趣。于是，他带领团队提出一个个方案，一个个去尝试，一做就是20年。期间，失败是常态，他们不断面对一次次打击，做出来的催化剂“对这个反应无效，对那个反应也无效”。
回首事业刚起步的时光，周其林表示：“自然科学基金对我的职业生涯帮助最大，1997年，我刚刚回国后拿到一个‘面上项目’，很快又获得国家杰出青年科学基金项目资助。”随后的20年中，他还多次获得国家自然科学基金的支持，拿到过几乎涵盖所有资助类型的项目。
20年如一日，周其林坚持下来了。他每天早晨8点准时到实验室，晚上8、9点钟才离开，一周6个工作日。与实验室的学生逐一交流，20年来基本不缺席课题组的“组会”，有时候刚下飞机，拎着行李箱就直奔实验室。
周其林认为：“做自己喜欢的事情不觉得辛苦，其实好奇心驱使的探索未知的过程其乐无穷，所以要学会享受它，这是我这么多年来最大的感受。”
不忘初心 胸怀人民需求
回望初心，周其林之所以关注手性催化剂，源自人类付出惨痛教训的“反应停”事件。1953年，瑞士一家药厂首先合成了沙利度胺。此后，另外一家德国药厂发现这种药物具有抑制孕妇晨吐、恶心的妊娠反应，将其命名为“反应停”。几年后，医学界发现，母亲怀孕期间服用反应停和产下海豹肢畸形患儿直接相关，全球将近2万名患儿深受其害。
周其林表示：“这是我们第一次认识到手性分子在药物领域的重要性，我在做学生的时候就关注到这个问题，就开始思考作为化学研究者如何用专业知识为人类健康作出贡献。”
当年入行手性催化剂的初心源自药物，今天“周氏催化剂”最重要的应用也回到了“初心”——系列手性螺环催化剂已被用于200多种不对称合成反应，还被用于多种手性药物的生产。对此，周其林感到十分欣慰。
面向未来，周其林的目光仍然在有机合成前沿。近期，他与中国科学院院士、四川大学教授冯小明联合申请自然科学基金基础科学中心项目。
据了解，项目计划攻克一个新的难题：从具有惰性碳氢键的烃类化合物出发，经过“一步反应”合成出手性化合物。“首先在烃类化合物中引入一个活性官能团，这就很难，同时还要控制手性，这就难上加难。”周其林表示，这将是有机合成化学的未来发展趋势。
周其林期待，更多年轻人走进不对称催化领域，共同努力，“催化”出更多面向未来的原创性成果。
科学导报通讯员 甘晓
“深受鼓舞。”不久前，得知2021年诺贝尔化学奖颁发给从事不对称催化工作的两位学者时，南开大学化学学院教授、中国科学院院士周其林抬高了声调，“希望有更多聪明的年轻人从事这个领域研究。”
作为今年诺奖得主的同行，周其林在不对称催化领域深耕20年，发展出一类高效手性螺环催化剂，是迄今为止最高效的手性分子催化剂，被国内外同行称为“周氏催化剂”。
回顾科研生涯，周其林始终如一坚持“做别人没有做过的事情”。“做基础研究，我们科学家要有前瞻性，做的是明天‘不被卡脖子’的工作。”接受采访时，周其林说。
从0到1 创“周氏催化剂”
人的左右手相互为镜像但又不能重叠的现象早就被人类发现，被称为“手性”。在创造新物质的化学领域，一个化学反应往往会产生具有同样分子式的手性化合物，但左旋和右旋的对映异构体却具有截然不同的性质。不同手性的分子虽然差之毫厘，性质却谬以千里。
过去40年以来，手性催化剂由于缺少独特结构的“基本骨架”，真正高效并且获得广泛应用的催化剂就更少了。于是，周其林瞄准了这一重大、前沿的科学问题，带领团队发展了一类全新的“基本骨架”——手性螺环配体骨架，并以此发展理想的手性催化剂。
经过多年潜心致研，他们终于实现从0到1的跨越，设计合成出一种新型手性螺环铱催化剂。其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。
2011年7月12日，他们在国际化学权威期刊《德国应用化学》发表了这项研究成果，并把中国长城的照片作为当期的封面。“中国人说不到长城非好汉，我们终于爬到了长城顶上。”周其林说。
此后，周其林课题组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，引领了全球手性催化研究，被国际同行誉为“周氏催化剂”。2020年初，周其林站上国家科学技术奖励大会的领奖台，获得2019年度国家自然科学一等奖。
20年一剑 攀登科学高峰
最高活性手性催化剂的成功合成是周其林科学人生的重要里程碑，实际上他为之付出了超过20年的努力。1987年，他在中科院上海有机化学研究所获得博士学位后，先后在华东理工大学，德国、瑞士和美国从事博士后研究。
“在国外做博后时就已经开始思考，好的催化剂都是外国人做的，我们中国人也要做出自己的催化剂。”周其林说。
看准“螺环”结构催化剂，则离不开周其林在学术上一以贯之的坚持和积累。20世纪90年代初，他在上海福州路的外文书店偶然中买到一套打折处理的影印版《有机化合物字典》，书中收录了成千上万种化合物的结构让他如获珍宝。“我一口气把一套书几十本都搬回了办公室，一有时间就翻开看，一边看一边想什么样的结构适合做手性催化剂。”他说。
直到一种具有“C2对称性”的分子引发了周其林的强烈兴趣。于是，他带领团队提出一个个方案，一个个去尝试，一做就是20年。期间，失败是常态，他们不断面对一次次打击，做出来的催化剂“对这个反应无效，对那个反应也无效”。
回首事业刚起步的时光，周其林表示：“自然科学基金对我的职业生涯帮助最大，1997年，我刚刚回国后拿到一个‘面上项目’，很快又获得国家杰出青年科学基金项目资助。”随后的20年中，他还多次获得国家自然科学基金的支持，拿到过几乎涵盖所有资助类型的项目。
20年如一日，周其林坚持下来了。他每天早晨8点准时到实验室，晚上8、9点钟才离开，一周6个工作日。与实验室的学生逐一交流，20年来基本不缺席课题组的“组会”，有时候刚下飞机，拎着行李箱就直奔实验室。
周其林认为：“做自己喜欢的事情不觉得辛苦，其实好奇心驱使的探索未知的过程其乐无穷，所以要学会享受它，这是我这么多年来最大的感受。”
不忘初心 胸怀人民需求
回望初心，周其林之所以关注手性催化剂，源自人类付出惨痛教训的“反应停”事件。1953年，瑞士一家药厂首先合成了沙利度胺。此后，另外一家德国药厂发现这种药物具有抑制孕妇晨吐、恶心的妊娠反应，将其命名为“反应停”。几年后，医学界发现，母亲怀孕期间服用反应停和产下海豹肢畸形患儿直接相关，全球将近2万名患儿深受其害。
周其林表示：“这是我们第一次认识到手性分子在药物领域的重要性，我在做学生的时候就关注到这个问题，就开始思考作为化学研究者如何用专业知识为人类健康作出贡献。”
当年入行手性催化剂的初心源自药物，今天“周氏催化剂”最重要的应用也回到了“初心”——系列手性螺环催化剂已被用于200多种不对称合成反应，还被用于多种手性药物的生产。对此，周其林感到十分欣慰。
面向未来，周其林的目光仍然在有机合成前沿。近期，他与中国科学院院士、四川大学教授冯小明联合申请自然科学基金基础科学中心项目。
据了解，项目计划攻克一个新的难题：从具有惰性碳氢键的烃类化合物出发，经过“一步反应”合成出手性化合物。“首先在烃类化合物中引入一个活性官能团，这就很难，同时还要控制手性，这就难上加难。”周其林表示，这将是有机合成化学的未来发展趋势。
周其林期待，更多年轻人走进不对称催化领域，共同努力，“催化”出更多面向未来的原创性成果。
科学导报通讯员 甘晓
#2021诺贝尔奖#【#读特专稿# | 今年诺贝尔物理学奖为何让环保学者兴奋不已？我们请南科大教授讲清楚了这些问题】
瑞典皇家科学院5日宣布，将2021年诺贝尔物理学奖授予真锅淑郎(Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)和乔治·帕里西(Giorgio Parisi)，以表彰他们“对于理解复杂系统做出的突破性贡献”。
有趣的是，三位获奖人都是欧洲科学院（Academia Europaea）院士。今年的诺贝尔物理学奖，让从事环境保护和气候变化的人士大为振奋。兴奋之余，很多人也可能会问，今年几位学者因何而获奖？环保领域学者曾获过诺奖吗？未来还有哪些方向有机会冲击诺奖？针对这些问题，南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授刘俊国与读特用户分享一些自己的感悟和观点。全文>>https://t.cn/A6Mi337G
瑞典皇家科学院5日宣布，将2021年诺贝尔物理学奖授予真锅淑郎(Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)和乔治·帕里西(Giorgio Parisi)，以表彰他们“对于理解复杂系统做出的突破性贡献”。
有趣的是，三位获奖人都是欧洲科学院（Academia Europaea）院士。今年的诺贝尔物理学奖，让从事环境保护和气候变化的人士大为振奋。兴奋之余，很多人也可能会问，今年几位学者因何而获奖？环保领域学者曾获过诺奖吗？未来还有哪些方向有机会冲击诺奖？针对这些问题，南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授刘俊国与读特用户分享一些自己的感悟和观点。全文>>https://t.cn/A6Mi337G
【“中国诺奖”揭晓！两岸三地科学家获未来科学大奖】北京时间12日上午，被誉为“中国诺奖”的未来科学大奖在北京公布2021年获奖名单：袁国勇与裴伟士、张杰、施敏分别凭借各自的科研贡献摘得“生命科学奖” “物质科学奖”“数学与计算机科学奖”，3个奖项的单项奖金为100万美元。>>https://t.cn/A6Mv0JCb
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