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中国科学院院士丁奎岭:“实验是枯燥的,化学是优雅的”
发布:kittyll   时间:2017/10/25 10:00:10   阅读:1102 
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弯弯曲曲的胶管连接着粗粗细细的玻璃管,颜色各异的液体在器皿中发生着不同的反应,空气中弥漫着化学气味——从15岁开始,这一直是丁奎岭最熟悉的味道。

15岁考上郑州大学化学系,29岁成为河南省最年轻的教授,43岁成为上海有机所所长,47岁当选中国科学院院士……似乎一切是那么顺风顺水。然而,只有身边的人知道,丁奎岭所取得的成就,除了勤奋与努力,还有一股认准目标不放弃的劲头。

一次次的实验失败,是为最后的优雅呈现

手性催化,是丁奎岭这些年一直聚焦的研究领域。可要想把这个领域跟普通人解释清楚还真是不太容易。

手性(Chirality)是自然界的本质属性之一。作为生命活动重要基础的生物大分子,如蛋白质、多糖、核酸和酶等,几乎全是手性的,这些分子在体内具有重要生理功能。

手性化合物具有两个对映异构体,很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。对于手性药物来说,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。“手性制药”就是利用化合物的这种性质,开发出药效高、副作用小的手性药物合成方法,使药物内只含有用的那只“手”(异构体),而把没用甚至有害的“手”摒弃。

“实验是枯燥的,化学是优雅的。”这句话,丁奎岭常常挂在嘴边。是啊,对于一个有机化学的博士生来说,毕业时起码要交上十几本化学实验的记录本,每本至少记录100次实验的过程,而其中真正成功的可能只有两三成。

从15岁开始,丁奎岭也不记得自己究竟失败过多少次了。

年轻时,他甚至经历过一篇论文整整花了5年。但他也坚信,一次次的实验失败是为了最后的优雅呈现,每位化学家做每一个实验,都希望反应百分百不产生废弃物,绿色、环保,但那是一种最理想的状态,科学家所能做的就是不断地去缩小两者之间的距离。

执着未必成功,但成功一定需要执着

1998年,在时任有机所所长林国强的邀请下,丁奎岭放弃郑州大学的教授职位,来到有机所任职副研究员。“所里提供的临时住房不大,而且那时候收入的绝大部分都用作还房贷……但有机所一直是我心目中中国有机化学研究的最高殿堂,我希望开展的手性催化研究在这里可以更好地实施。”

丁奎岭没有说错,人工合成牛胰岛素、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸等我国科学界重大成果的诞生,都与这里有关。

也是在这里,他开始聚焦手性催化领域的研究,追求手性催化的卓越,努力实现基础研究与实际应用的有机结合。

“那段时间,手性研究非常热门。”中国科学院院士戴立信回忆说。这股热门到2001年达到巅峰,因为当年的诺贝尔化学奖颁给了3位研究“手性催化”的科学家。可是有谷峰必有谷底,随后,这个领域渐渐转冷,曾经的一些同行改变了研究方向。但在丁奎岭看来,这一领域存在的挑战远远超过已经解决的问题,因此他选择了坚持。

执着未必成功,但成功一定需要执着。丁奎岭带领的研究团队不仅创造性地将组合化学方法与不对称活化、手性放大等概念结合,发展了多个系列高效、高选择性新型催化剂,发现并阐明了相关体系中的手性活化和放大效应及其机制,而且在国际上首次提出了手性催化剂的“自负载”概念,基于双金属协同催化理念发展的手性催化剂技术,帮助企业大大减低了催化剂的用量,不但让生产效率和产品纯度得到显著提高,同时也更加绿色和环保。

从二氧化碳到甲醇的转化,是关系资源、能源和环境的重大课题。由于二氧化碳的惰性,如何实现在温和条件下的化学转化是一个极具挑战性的科学问题。因为多年来在手性催化氢化方面积累的研究基础,丁奎岭和团队利用新型的金属有机催化剂,在温和条件下实现了将二氧化碳作为碳资源、化学转化制备碳酸乙烯酯、甲醇、乙二醇、二甲基甲酰胺等常用化工原料,为二氧化碳的化学利用等提供了新的解决方案,是实现“绿色化学”的很好案例。

为他人做嫁衣,千方百计培养新人

现在,作为一所之长,丁奎岭需要关注的不仅是自己的课题和实验,更要千方百计地引进人才、培养人才。

“我国的科学水平不断发展,我们该有这样的胸襟和气度。”丁奎岭表示,这样的机制乍一看好似在为他人做嫁衣,但事实上,这种人才培养举措已初见成效。2010年设立公派留学教育基金以来,共成功选派了50多名优秀博士毕业生前往美国、欧洲等地继续深造。已回国的18人中,12人入选“青年千人”,13人被知名高校和研究所聘为教授。

去年中组部“青年千人”计划评选,有机化学专业28位入选者中,有10位是有机所培养的。

正是这种爱才、惜才的理念,丁奎岭培养出了30多位博士与博士后,而有机所更是凝聚了一大批科技精英和青年才俊:中科院院士8名,顶尖人才计划1名,千人计划26名,杰出青年基金获得者27名,中科院百人计划32名,“973”、重点研发计划首席科学家7名。

来源:解放网
 
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