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天目Tech+ 天目新闻独家连线诺奖化学奖得主中国学生:我的老师最爱说“Be Great”_usdt接口开发(www.caibao.it)

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2021-10-07 18:36 人民资讯

天目新闻 记者 谢履冰 曾杨希

北京时间10月6日17时55分,2021年诺贝尔化学奖揭晓,聚焦有机催化领域。

瑞典皇家科学院宣布,将该奖项授予德国科学家本杰明·李斯特 (Benjamin List) 和美国科学家戴维·麦克米伦 (David MacMillan),“以表彰他们对不对称有机催化的发展作出的贡献”。

他们提出了一种简单好用的分子构建工具——有机小分子不对称催化。这不仅有助于研究新药,还能让化学反应更加环保,加速了有机催化领域的发展。

围绕获奖成果,记者采访了浙江大学有机与药物化学研究所所长陆展与曾在本杰明·李斯特实验室做过博士后的宁波工程学院材料与化学工程学院教授方烨汶。

多年“陪跑”

有机催化获奖实至名归

因奖励了不少与化学交叉的工作,诺贝尔化学奖一度被戏称为“理综奖”。今年的诺贝尔化学奖终于回到纯化学领域,奖励了有机小分子不对称催化。

“和以往相比,这次的奖项可以说是更纯粹的诺贝尔化学奖。这个领域曾‘陪跑’诺奖多年,如今颁给了它,对我们化学领域的科研工作者来说是极大的激励。” 陆展在接受记者采访时说。

那么,何为有机不对称催化?

在化学分子构建的过程中,通常会形成两种不同的分子,它们就像我们的左右手一样,互为镜像,也称为手性分子。由于这两种分子往往具有不同的生理活性,化学家通常只需要合成其中一种分子,特别是生产药品时。

“两位科学家发展的有机小分子催化剂,可以帮助精准地构筑一种分子。”陆展解释道。

可以说,有机催化是一种提高分子构建精准度的工具。它能助力重要药物分子的合成。

应用广泛

别具魅力的催化剂

无论是新材料、电池、还是药物,众多研究和工业领域都依赖于化学家构建分子的能力。

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不过,构建分子是门艰难的艺术,这项工作离不开宛如“药引”的催化剂。它能让反应物A经由分子构建,变成另一种生成物B。

长期以来,化学家们都认为催化剂只有两类——金属和酶。其中,许多金属催化剂属于重金属,用于工业生产,会污染环境。而酶对催化环境有诸多要求,有一定局限性。

如何开发更绿色、适用性更广的催化剂?

2000年,本杰明·李斯特和戴维·麦克米伦各自独立地开发了第三种催化工具——有机小分子不对称催化。这在过去二十多年里,是化学领域最大的突破之一。

早在1970 年代初,就有研究者将一种名为脯氨酸的氨基酸用作催化剂,但效果不佳。

经过实验,本杰明·李斯特意外发现脯氨酸是一种有效的催化剂,还能驱动不对称催化。更重要的是,这种有机小分子简单、廉价且环保,堪称化学家梦寐以求的催化工具。

与此同时,由于金属不对称催化难以应用于工业,戴维·麦克米伦也开始设计更简单的催化剂,比如有机小分子。

他选择并测试了几种有机分子,发现它们催化作用优秀,其中一些有机分子在不对称催化方面也表现出色。戴维·麦克米伦将这种方法命名为“有机催化”。

自2020年以来,两位科学家分别设计了大量廉价且稳定的有机催化剂,可用于驱动各种各样的化学反应,大大减少了化学制造中的浪费。

天目新闻独家连线

学生赞诺奖得主专注学术

“十多年前就有很多人预测这项研究成果会获奖。”对于今年的诺贝尔化学奖,记者还联系到了诺奖得主本杰明·李斯特的中国学生——宁波工程学院材料与化学工程学院教授方烨汶。

2009至2010年,方烨汶曾在德国马克斯·普朗克煤炭研究所,跟随李斯特从事博士后研究。他说,李斯特专注学术的精神给他留下了深刻印象。

十多年前,有机催化已是个热门领域,但随着研究的深入,瓶颈渐现,很多从事这个领域的科学家都转换研究方向了,但李斯特课题组一直坚持到现在。

“李斯特一直告诉我们,要做持续性的研究,解决重要的问题,他也是这么坚持的,今天的获奖对他而言可谓是水到渠成。” 方烨汶说。

回忆起留学生涯,方烨汶犹记得,一到开组会时间,无论本杰明·李斯特在机场还是火车站,都会第一时间打电话过来,预定好开组会的时间。

“本杰明还总是用‘Be Great’鼓励大家。”他说,每当课题组的成员遇到科研困境时,这位老师都会表示,自己的课题组是世界上最棒的课题组之一,这里的成员也应理所当然地成为最棒的组员,解决最难的问题。"Be Great"可以说是李斯特教授和课题组的一种特质和文化。

“这段经历会让我在内心持续激励自己,我曾经是这个课题组的一员,持续地努力和勇于克服困难也变得理所应当。” 方烨汶说。

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