周其林/中國科學院院士、南開大學教授、2018未來科學大獎物質科學獎獲獎者
（一）
催化有均相催化、非均相催化、酶催化三種。我研究的不對稱催化屬于均相催化，使用的是手性催化劑。不對稱催化的合成對象是手性化合物，這些化合物的分子有兩個鏡像異構體（也稱手性異構體），就像人的左右手一樣，看似相同，但不能重疊。不對稱催化能夠選擇性地合成手性化合物的單一鏡像異構體。
在我們常用的藥物里，超過一半是手性藥，這些藥使用的是手性化合物單一鏡像異構體。手性化合物的兩個鏡像異構體通常具有不同的生理活性，會對身體產生完全不同的影響。比如一種異構體對某種疾病有療效，而另一種異構體無效，甚至更糟糕的情況是有時還有毒性。因此，合成手性藥物必須是所需的鏡像異構體，這時候就要用到不對稱催化，它可以合成單一鏡像異構體。
中國科學院院士、南開大學教授周其林。
不對稱催化已經發展了半個多世紀，并且取得了輝煌的成就，其中關鍵性的突破是找到了有效的手性催化劑。第一個突破是發現了手性金屬催化劑，這些催化劑大大加速了不對稱催化的研究進程，許多手性化合物的單一鏡像異構體都是用手性金屬催化劑合成出來的。由于手性金屬催化劑常常用到貴金屬，而貴金屬的儲量有限，終有枯竭的一天。于是，化學家又找到了不使用金屬的手性有機小分子催化劑，這是不對稱催化領域的第二個突破。這兩個工作都得到了諾貝爾化學獎。最近的發展趨勢是利用生物催化劑來實現不對稱催化，簡單來講，就是通過向“酶”學習或者改造“酶”，找到新的手性催化劑。
過去20多年里，我的工作重點是尋找一類高效、高選擇性，并且能夠廣泛應用的手性催化劑。所謂高效，是指能以極少量催化劑實現反應，比如別人使用百分之一的催化劑，我們能否使用千分之一甚至萬分之一的催化劑？而高選擇性就是，別人合成單一鏡像異構體做到了90%的選擇性，我們能否做到99%的選擇性？經過20多年的努力，我們終于找到了一類手性催化劑——手性螺環催化劑，這類催化劑在很多反應都達到了目前最高的效率和選擇性，并且已經應用于數百個不對稱合成反應和許多手性藥物的合成。
（二）
做科研，最重要的是做真正有意義的事，不能只盯著發文章，否則會耽誤一生，浪費才華。
化學研究的本質是創造新物質。評價化學研究成果的標準也應該是：是否創造出新物質，或者新方法和新理論？這些物質、方法和理論是否被他人廣泛使用？也就是說，化學研究要發現真正的科學問題，并且解決這些問題，而不能將目光僅僅停留在發表論文上。倘若一味盯著發文章，幾十年以后只留下了一堆文章，卻沒有留下任何自己發明的物質、方法和理論，這樣的研究算不上真正的成功，頂多算是為期刊作了貢獻。反之，如果專注于真正的科學問題，研究過程中自然會有成果產出，發文章也就水到渠成。
以有機合成為例，天然產物的合成極為復雜，對科研人員的綜合素質要求極高。其設計合成路線并非線性推進，一條路線走不通就必須換另一條。假設合成目標分子需要50步反應，可能在20步時受阻，也可能在30步時卡殼，這時就得從頭再來。這些合成步驟看上去是“白做”了，但是別忘了，前面走過的20步也好、30步也罷，只要是真正盯著科學問題做研究，其結果都值得發表。因為合成出從未有人制備過的中間體，本身就是有意義的階段性成果。
如今，我國化學研究的水平已經進入了世界先進行列，但冒尖的創新還是較少，這是我們今后必須要突破的方向。創新思維并非到研究生階段才形成，而是需要從基礎教育入手培養。中學階段是培養學生創新意識的最佳時期，要讓他們自由暢想。如果我們現在不抓緊中學生的創新意識培養，也就不能期望20年以后有多少創新成果。我們要認識到這一問題的艱巨性——教育的意義不只是讓孩子記住標準答案，更要引導他們思考：有沒有第二種解法？有沒有第三種思路？就像世界上沒有“包打天下”的催化劑，盡管人類已發現眾多催化劑，但仍有更多高效、高選擇性的催化劑等待發掘。
（原標題：我的科學觀｜周其林：化學本質是創造新物質，不能只盯發文章）
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