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无数人重复的实行成就了今年的诺贝尔化学奖,为何偏偏他俩获奖?

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发表于 2021-10-6 23:00:20|来自:中国 | 显示全部楼层 |阅读模式

10月6日,2021年度诺贝尔化学奖揭晓:授予德国科学家本杰明·利斯特和美国科学家大卫·麦克米伦,以表彰他们对“不对称有机催化发展”的贡献,这对药物研究产生了巨大影响,并使化学更加绿色。
“这个催化概念既简朴又巧妙,事实上许多人都想知道为什么我们没有更早地想到它,”诺贝尔化学委员会主席约翰·奥克维斯特的一句话,道出了这两位新科诺奖得主的最大特点——坚持独特与原创,不走与别人雷同的路。
不对称有机催化,构建分子的巧妙工具
构建分子是一门艰难的艺术。许多研究范畴和行业都依赖于化学家构建分子的能力,这些分子可以形成性能特异的材料、构建高性能电池,或是新药。而所有这些分子的构建通常都需要催化剂。
长期以来,研究人员总是以为,手性催化原则上只有两类催化剂可用:金属和酶。但本杰明和大卫在2000年独立开发了第三种催化剂——创建在有机小分子上,从此有了一个新名词“不对称有机催化”。
中科院上海有机所研究员左智伟曾在大卫的实验室做博士后,他曾听大卫提起过这一新发现的初衷:上世纪九十年代,金属催化剂已经非常成熟,然而这些催化剂价格高昂,而且为了去除微量残余重金属,带来许多生产、环保、健康上的本钱。于是,大卫就想另辟蹊径,找到一种不用金属的、价格低廉又环保的催化剂。
险些与大卫同时,本杰明也在做着雷同的探索,最终两人同时为有机催化踢出了临门一脚,开启了自2000年以来该范畴的蓬勃发展。事实证实,有机催化不怕水、不怕氧气,还操作简朴、价格便宜,深受工业界的欢迎。
著名有机化学家、上海交通大学常务副校长丁奎岭告诉记者,有机催化剂可用于驱动多种化学反应,尤其在药物范畴,“在构建分子时,常常会出现手性分子,就像我们的左右手一样,看起来千篇一律,却无法重合。但在制药时,一样平常只有其中一种有用,而另一种乃至会有毒副作用,不对称有机催化为我们获得优质高效的好药,做出了很大的贡献”。
“直到现在,他们两位仍是有机催化范畴的领导者。”他介绍,本杰明不停致力于提拔有机催化的服从,而大卫则在光催化范畴有了新的开拓——这同样也是诺奖级工作。
跳出思维定势,别人的重复实验成了他们的诺奖工作
“这种催化概念既简朴又巧妙,事实上,许多人都想知道为什么我们没有更早地想到它。”诺贝尔化学委员会主席约翰·奥克维斯特的这句话,可能是这两位诺奖得主对众人最大的启迪。
其实,本杰明与大卫获得诺奖的最根本工作,已经在过去几十年被无数人重复过无数次,用脯氨酸来做实验,可以说是每个学习有机化学的研究生必须把握的技能。但是,谁又想到,从屡见不鲜的简朴重复中,会隐蔽着开拓一个新范畴的发现?
“氨基酸必须作为酶的一部分,才气催化化学反应吗?单个氨基酸,或雷同的其它简朴分子,是否也能起到雷同的作用?在他们之前,谁也没想过。”丁奎岭说,这种跳出思维定势、不走寻常路的创新思维,的确值得所有科研工作者细心揣摩与学习。
华东师范大学化学与分子工程学院教授周剑曾于2005年至2008年在本杰明的实验室攻读博士后。“他从不加班,最欣赏的就是用轻松悠闲的态度去攻克科学困难。”在他眼中,本杰明喜好弟子在喝酒踢球、开会交流中,充实地自由探索,“他盼望我我们集中精力去思考最前沿、最顶尖,同时也是自己喜好的化学问题”。
而大卫对于原创的寻求,更加极致。在左智伟眼中,这位导师对论文发表的要求非常严格,一样平常与他同级别的教授,至少已发表论文300多篇,而他至今只发了100篇左右论文,“有许多工作其实已经足以在国际一流期刊上发表,但他要是觉得这些工作没有充足原创性、对其他人的研究没有充足启发性、不能产生紧张影响,他宁肯不发”。
“中国缘”颇深,他俩都有多位中国博士后
今年诺贝尔化学奖终于回归了纯化学范畴,而这两位新科诺奖得主与中国有着颇深的缘分,在本杰明实验室完成深造的中国博士后多达20多位,而大卫的实验室里也先后接收过十多位中国博士后。
虽然因为学术上的竞争关系,本杰明与大卫之间的关系颇有些“紧张”,业界传言他们一样平常不会出现在同一个学术会议上,但他们对于中国同行、中国弟子,都非常友爱。
在疫情发生前,本杰明常常会突然出现在上海有机所的园区里,熟稔到事先连招呼也不打,就来面试几个弟子,或是跑到某个同行朋友办公室聊聊,随后又脱离。上海有机所研究员记游书力清晰记得,本杰明喜好红烧肉,每次来所里吃饭必点。

“本杰明50岁生日也是在上海过的,还是在浦江游轮上。”周剑说,2018年他邀请本杰明来上海讲学,趁便把他在中国的弟子都召集到上海,一起为导师过了一次生日。
最近,大卫还为有机所的弟子开了一次线上讲座。“过去,他差不多每两年会来一次中国,在美国他也会每年带弟子到家里集会一两次。”左智伟说,大卫非常懂得享受生活,可能是高尔夫球打得最多的有机化学教授之一,同时也是葡萄酒品味最高的教授之一。
作者:许琦敏
编辑:许琦敏
责任编辑:任荃
图片来源:诺奖官网、受访者供图
*文汇独家稿件,转载请注明出处。
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