周其林:无比享受探索未知的“催化”大师

2018-09-11

第三届未来科学大奖于9月8日在北京揭晓,马大为、冯小明、周其林共同获得物质科学奖,以表彰他们在发明新催化剂和新反应方面的创造性贡献,为合成有机分子,特别是药物分子提供了新途径。

周其林,1957年出生于江苏南京。1978年,作为恢复高考的第二批大学生,周其林成为兰州大学化学系的一名学生,自此踏入化学世界的大门。此后周其林在中科院上海有机化学研究所获得博士学位,并先后赴德国、瑞士、美国从事博士后研究。

1999年,受聘教育部“长江学者特聘教授”一职,到南开大学任教。2009年12月当选为中国科学院院士。

周其林主要研究领域为金属催化的有机合成反应、不对称催化、手性药物合成等研究。

获奖名单公布后,中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室主任、未来论坛青创联盟成员游书力代表未来科学大奖采访了周其林教授。


获奖感受:意外

游书力:周老师,首先恭喜您荣获2018年未来科学大奖-物质科学奖。这也是未来科学大奖物质科学奖第一次颁发给化学领域,作为今年的获奖者,在得知获奖以后有什么感想?

周其林:今天中午接到田刚教授的电话通知我获奖,感到非常的意外。因为我觉得在化学界,有一大批的科学家都在做很有意义的创造性工作,并且都进展的很顺利。未来科学大奖颁发给我,对我是一个鼓励,对化学学科也是一个鼓励。

游书力:周老师您太谦虚了,在结果出来之前我个人猜测就是您(笑)。

获奖成果:周氏催化剂

游书力:您此次获奖的理由是在发明新催化剂和新反应方面的创造性贡献,为合成有机分子、特别是药物分子提供了新途径。您能否简单通俗地介绍一下这项研究成果?这项研究中最关键的技术是什么?

周其林:在化学领域的研究中,根本性的任务就是创造新分子,而其中的手段就是化学反应和催化剂。我们的工作就是发现了一类全新的手性螺环催化剂。手性螺环催化剂对多种合成反应都有很高的催化效率和选择性,使得现在创造有机分子比以前方便很多,提高了合成分子的效率。

游书力:那您认为这项研究成果的最大意义在哪些地方,对学术界和产业界有哪些影响?

周其林:在有机分子中有一大类是手性分子。手性分子应用非常广泛,尤其是在制药方面。在新药研究领域,超过一半都是手性分子。这些手性分子很难用传统的化学反应和催化剂合成。简单来说,我们的工作意义就在于发现了一类非常有效的催化剂,用来合成这些手性分子,制造手性药物。

对于学术界的影响在于,很多过去不能够合成的分子,现在都能够合成了。

对产业界的影响就是过去很多的药物合成起来非常困难,现在合成这些药物非常方便。目前,手性螺环催化剂已经成为合成化学中一个不可或缺的工具,还被多家制药公司用于手性药物的生产。

游书力:谢谢周老师,您合成的催化剂已被同行称为“周氏催化剂”,您的研究成果对学术界的影响非常深远。那么,请问您实现这项科研突破的主要因素有哪些?其中经过了怎样的困难?

周其林:国际上研发的手性催化剂很多,但真正非常有效并且被广泛采用的确实不多,所以在整个研究过程中不可能一帆风顺。其实在科学领域,绝大部分的研究是失败的,成功的只是少数,这种困难只要是做科研的人都会遇到。我认为克服这些困难的主要因素就是坚持。有些人没有能够坚持,中途放弃或者换了一个研究方向,但我们坚持了下来,直到最后合成出一类非常高效的催化剂。

未来:突破化石能源限制的合成研究

游书力:请问您最近的研究课题或研究方向是什么?

周其林:现阶段,我除了继续研究手性催化剂以外,正在做一些二氧化碳以及生物质为基础的合成研究。之所以开展这个方向的研究,主要是考虑到可持续发展的需要,用二氧化碳和生物质代替石油、煤以及天然气这些化石原料进行合成。不过这个研究才刚刚开始。

游书力:基于二氧化碳以及生物质的化学转化研究,它的前景怎么?对化学领域甚至是我们人类生活会有什么样的影响?

周其林:这个影响将会是根本性的。化石资源是我们今天的能源和材料的原料,是人类社会发展的物质基础。但是,化石资源总有枯竭的一天。因此,探索新物质基础是支持人类社会发展的一个重要命题。可能有人认为这是几十年以后的事情,现在化石资源还没有枯竭。但是,科学家考虑的问题就应该是几十年甚至上百年后的事情,基础研究要有前瞻性。

关于团队

游书力:您认为一个最佳的研究团队是怎样的?您筛选团队的标准是什么?

周其林:现在的科学研究绝对不是一个人所能完成的,一定是靠团队。优秀的团队不仅要有高度的合作精神,也要对科学无比热爱。还有一点就是要有对未知的好奇心。这三点也是我选择团队的标准。

游书力:很多课题的研究都不是一帆风顺,作为一个团队的领袖、导师,您怎么永远保持好奇心并不断鼓励团队?

周其林:很幸运,我选择了化学这个学科,这是一个最富创造性的学科。我们每天都在创造新物质,可以很大程度上满足好奇心。即使在所谓的科研很不顺利的时候,我们每天实际上也在创造新物质,我很享受这个过程。所以我给团队的鼓励就是享受这样一个创造的过程,而不是仅仅盯着结果。当然,对于不同难度的课题也需要区别对待。比如我会把一个庞大、需要长久坚持的课题分解成若干个阶段性的小课题,这也是一个有效方法。

感谢导师

游书力:当初您为什么选择有机化学这个学科?在您从事科学研究的道路上,您最想感谢的人和事件有哪些?

周其林:我在大学时学习的是分析化学,读研究生的时候选择了有机化学。因为有机化学是把创造分子作为首要目标,这个事情更能激起我的好奇心。但是真正把我引入科学研究这条路,使我学会怎样去做科研是我的导师黄耀曾先生。当我在中科院上海有机所学习的时候,是黄先生教会了我如何做研究。所以,我走上科研这条路主要因素有两个:好奇心和我的导师。我最想感谢的是我的导师黄耀曾先生。

游书力:另外也想借此机会问问您,作为一个科学家,您平时的生活是什么样的?

周其林:这个我不知道怎么回答啊(笑)。我一般都待在实验室里,我喜欢跟学生在一起探讨未知的东西。如果有时间,我会阅读一些科研以外的书。

游书力:那周老师您现在一般是怎么安排一天的时间呢?会有哪些爱好?

周其林:早些时候,我一般都是早上八点左右到实验室,晚上九点以后离开。现在感觉身体不如以前了,晚上七八点钟也就回家了。以前我几乎什么运动都没有,现在在医生的建议下,也开始动起来了,一个星期游泳两次。

寄语年轻人:学会享受过程

游书力:在采访的最后,请问您对以后想要从事科学研究或者刚刚踏入科学研究的年轻人有什么建议?

周其林:在受好奇心驱使的探索未知的过程中,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。我每天早上来办公室之前常常会想好今天要做很多事情,但只要进入研究就将其他事情都忘了,整个身心非常宁静,没有任何杂念,无比享受。所以我劝年轻人要学会享受被好奇心驱使、探索未知这样一个奇妙的过程。


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