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

“天下没有人会同情我们的贫穷与弱小,也没有人为我们解决;要摆脱贫穷与弱小,只有靠我们自己的努力和拼搏。”
        努力和拼博了不一定会成功,但不努力不拼博一定不会成功。
        努力和拼博的力量源自我们对信仰的坚定和对梦想的执念及我们那颗无限强大的内心。
        心强人亦强,人强业必强!
早安[玫瑰][玫瑰][玫瑰]

世间悲剧大多来源于嫉妒心

  我们要对治嫉妒心,首先要知道什么是嫉妒,还有嫉妒的根源在哪里。我们有没有想过为什么“嫉妒”二字都用“女”字旁?这是中国古人造字的智慧,因为他们发现,嫉妒的情绪变化表现得最明显的,一般来说都是女性,并不是说男人没有嫉妒心,当男人嫉妒的时候,其实也是相当得厉害的,只不过不大表现出来罢了。所以说,凡是众生都有嫉妒心,看不得别人好,不能让别人比自己更好。这是普通人普遍的心病。

  嫉妒往往和独占心理、自私自利的心理纠缠在一起:对名誉、地位、权势、钱财、美色都容易起贪求占有之心,因而嫉妒就会随之而来。它与“我慢”一样,皆源自“我见”及“我执”。喜欢跟别人比较,看到别人长得比自己漂亮、看到别人超过自己的地方,心里就不满,就不舒服,甚至生起嗔恨而造出言语、行为上的过失,这些都是嫉妒心的特点。

  在《佛说大乘造像功德经》中佛陀对嫉妒作了详细的定义:

  尔时天帝释白佛言: “世尊!我今有疑欲有所问:言嫉妒者,云何是耶?”复作是言:“世尊!若有众生,见他胜己,生如是念:‘云何今我,获彼所得’——如是之心,是嫉妒不?”

  佛言:“不也。此是贪心,非为嫉妒。天主,其嫉妒者,自求名利,不欲他有,于有之人而生憎恚,是为嫉妒。”佛说嫉妒,就是自己想获得名利,而不愿意他人也拥有,对于已经拥有的人生愤恨心,称为嫉妒。由此可见,嫉妒的根源,无非在于自私自利的心态,也就是我执。

  因此对一般人而言,只要减少对自我的执着,乃至对名利得失的计较,嫉妒心自然就会减弱。而身为佛弟子者,对于嫉妒的心理情绪,更要戒除,因为它包含着贪、嗔、痴,三者具足,无一不缺,其果报更是迅速明显,不能轻视。

  嫉妒有什么祸害?

  从古至今,有关嫉妒之害的故事,可说是多不胜数。

  话说有一个外出的商人托老乡把点心带回村子给自己的孩子吃。老乡问:“你的孩子怎么认出来啊?”商人回答说: “就是长得最漂亮的那个。”结果老乡回去就把点心交给自己女儿了,他确确实实认为自己的女儿最漂亮。

  如果听到有人夸赞谁比自己好,谁比自己更优胜,心里就难受,这就是嫉妒心作怪。许多时候,就是因为嫉妒心,酿成不少害人害己的悲剧,以下试举一则寓言故事:

  从前有一个农夫,养了一头羊和一只驴子,山羊看到农夫给驴子的食物比自己丰富,心生妒嫉,于是想了一个办法陷害驴。

  山羊对驴子说:“你看,主人对你多不好呀,每天要你干那么多粗活,那不是太劳累你了吗?”

  驴子信以为真地问山羊: “那我该怎么办?”山羊说:“你假装发狂跌到水沟里,那么以后就可以休息了。”

  驴子按照山羊的话去做,假装发狂跌到水沟里,身体受了伤。

  农夫发现后请了一个兽医来医治,医生告诉农夫说:“要用山羊的肺,敷在驴子的伤处,才能治好。”

  农夫听了,杀了山羊,取了它的肺,医好驴子的伤。

  故事中的山羊,看到别人得到一点好处,不是替别人高兴,而是妒嫉比自己好,动了一个不好的念头,挑拨离间,想要害死驴子,结果害人不成反害己,这就是妒嫉别人的下场。

  我们再看看佛经上怎么说。佛经上有一则故事:

  在古远时代,摩伽陀国有一位国王饲养了很多大象。象群中有一头长得很特别,全身白皙,毛又柔细光滑。后来,国王将这头象交给一位驯象师照顾。这位驯象师不只照顾她的生活起居,而且很用心教它。这头白象十分聪明、善解人意,过了—段时间之后,他们之间已建立了良好的默契。

  有一年,这个国家举行了一个大庆典,国王打算骑白象去观礼,于是驯象师将白象清洗干净、装扮了一番,而且在她背上披上一条白毯子后,才交给国王。

  国王就在众多官员的陪同下,骑着白象进城看庆典。由于这头白象实在太漂亮了,民众都围拢过来,一边赞叹,一边高喊着:“象王!象王!” 这时, 骑在象背上的国王,觉得所有的光彩都被这头白象抢走了,心里十分生气、嫉妒。很快地绕了一圈后,就满怀不悦地返回王宫。

  一进入王官,他就问驯象师:“这头白象有没有什么特殊的技艺?”驯象师问国王:“不知道国王您指的是哪方面?”国王说:“它能不能在悬崖边展现它的技艺呢?”驯象师说:“应该可以的。”国王就说:“那明天就让它在波罗奈国和摩伽陀国相对的悬崖上表演吧。”

  第二天,驯象师依约把白象带到悬崖。国王马上就说: “这头白象能以三只脚站立在悬崖边吗?”驯象师说: “这很简单。”他骑上象背,对白象说:“来,用三只脚站立。果然,白象立刻就缩起一只脚。

  国王又说:“它能两脚悬空,只用两脚站立吗?”“可以的。”驯象师就叫它缩起两脚,白象很听话地照做,国王接着又说:“它能不能三脚悬空,只用一脚站立?”

  驯象师一听,明白国王存心要置白象于死地,于是对白象说:“你这次要小心一点,缩起三只脚,用一脚站立。”白象也很谨慎地照做。围观的民众看了,热烈地为白象鼓掌、喝采!国王越看心里越是不平衡,连忙对驯象师说:“它能把后脚也缩起,全身悬空吗?”

  这时,驯象师悄悄地对白象说:“国王存心要你的命,既然他无道、无德,我们在这里会很危险。你能腾空飞到对面的悬崖吧?”不可思议,这头白象竟然真的把后脚悬空飞起来,载着驯象师飞越悬崖,进入了彼罗奈国。

  当时波罗奈国的人民看到白象飞来,全城都欢呼了起来。国王很高兴地问驯象师说:“你从哪儿来?为何会骑着白象来到我的国家?”驯象师便将经过一一告诉国王。国王听完之后,叹道:“人为何要与一头象计较,而生嫉妒呢?”

  从这段故事,我们可以看到善妒的国王,因为白象抢走了他的风头,于是生起了嫉妒心,一心想加害白象,置它于死地,可是最终无法成功,最后既失去了白象、失去了驯象师,继而失去了民心。所以说,嫉妒只会害人而不利己,许多时候更是弄巧反拙,得不偿失,有智慧的人又怎会这样做呢?

  殊不知,放下嫉妒心境宽。

  当我们看到别人的长处,应该尝试去欣赏对方的才能,从而充实自己的不足。我们应该换个角度想,别人能够得到什么好处,都是他努力付出的成果。俗语说:“一分耕耘,一分收获。”当我们看到别人在享受丰硕的成果时,可曾想过别人付出多少的代价与努力?所以不要妒嫉别人,与其妒嫉别人,不如起而力行,努力实践,最终定能达成自己的愿望。

  作为修行人,最重要的是要调好自己的心,要慎防嫉妒,要有平等心、包容心。平时待人处事,要力求圆融、和睦。古语道:己欲立而立人,己欲达而达人。别人有所成就,我们不要心存嫉妒,应该生起赞叹心、欢喜心,所谓好事皆赞叹,善缘皆随喜——这就是拥有幸福人生秘诀。


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