科学家为化学正名：化学也可以是绿色的

发布时间:2017-08-23  浏览次数:1928

在多数人印象中，化学家的工作就是反复做实验，处理反应，分离产物，和形形色色的玻璃容器打交道……但要向普通人解释清楚研究的是什么东西，却是件很费力的事。中科院上海有机所所长丁奎岭从15岁考入郑州大学化学系那年起，就和化学打了30多年交道。近20年，他一直致力于手性催化研究，他为化学“正名”——化学不仅可以是绿色的，而且研究成果能惠及我们每一个人。

挑战手性催化难题，追寻绿色化学梦

　　啥叫手性？丁奎岭说，手性就像人的两只手，看似一样，可是在空间排布上却是不一样的。而人体内存在很多手性物质，比如糖是右旋、氨基酸是左旋的。而在手性的重要性未被人们认识清楚以前，服用的药物可能是具有左与右两种手性的混合物，但治疗疾病或许只需要其中一种，而另一种可能无效甚至有害。“合成化学是创造新物质最重要的手段之一，我们要研究的手性催化合成，就是按照我们所需要的手性方向，进行定向地合成, 是具有安全、高效、环保的绿色化学”。

　　丁奎岭带领研究团队聚焦手性催化领域的研究，针对手性催化剂负载化中存在的难题，在国际上首次提出了手性催化剂的“自负载”概念，实现了多个非均相不对称催化反应的高选择性、高活性以及简单回收和再利用。他的基于双金属协同催化理念发展的手性催化剂技术，已转让给精细化工企业，使得这家企业由原来生产一吨产品要用20多公斤催化剂降至不到1公斤，目前已经完成了千吨级技术的应用。

　　丁奎岭还密切关注二氧化碳温室气体再利用这一全球性问题。凭借多年来在手性催化氢化方面积累的研究基础，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和溶剂，为二氧化碳的化学利用等提供了全新的解决方案，实现“绿色化学”。

　　瞄准目标科学挑战，不因冷热而动摇

　　15岁考上大学，24岁博士毕业，29岁成为当时河南省最年轻的正教授，47岁当选中国科学院院士……丁奎岭的人生简历怎么看都是“人生赢家”的模板。但熟悉他的人知道，他取得的一切成就，与他的努力、执着甚至是成百上千次的失败分不开。

　　1998年，丁奎岭毅然接受了时任中科院上海有机所所长的林国强院士的邀请，放弃了郑州大学正教授的待遇来到上海。

　　当时的化学领域，手性催化研究很热，后来转冷，一些同行也因此改变了研究方向。而丁奎岭认为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。“科学研究本就应该耐得住寂寞，坐得了冷板凳。”

　　凭借着丁奎岭的执着拼搏，他的科研工作屡有斩获，在国内外产生了重要影响，曾获上海市自然科学一等奖、国家自然科学二等奖，其本人先后荣获上海市青年科技英才奖、上海市科技精英、上海市领军人才、全国优秀科技工作者等荣誉称号，还有不少来自国际的奖励。

　　爱才惜才甘为人梯，千方百计育新人

　　丁奎岭2009年起担任中科院上海有机所所长，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符合研究所发展需求的优秀人才。尽管行政事务占据了丁奎岭大多数工作时间，可是他说教学仍是他最重要的工作之一。“如果上课时间确定，我就不会再安排其他事务。”

　　丁奎岭惜才。学生生活上有困难，他会竭尽所能以解除他学习的后顾之忧。青年才俊引进到位前，总是“粮草先行”，人还没来工作，科研设施、经费以及学生都先备齐了。

　　在“人才强所”的理念下，上海有机所凝聚了一大批科技精英和青年才俊：目前中科院院士8名，顶尖千人计划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名等。作为研究所的掌舵人，他谋战略、创环境，抓人才、抓平台、抓项目，使上海有机所在中科院组织的国际评估中总体状态被评价为“First-tier in the world”（国际一流），他本人也曾被评为“上海市优秀科研院所长奖”。（新民晚报记者 左妍 2017年8月13日）

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【劳动报】合成美好未来的追梦人

15岁考上大学，24岁博士毕业，29岁成为当时河南省最年轻的正教授，43岁担任中国科学院上海有机化学研究所所长，47岁当选中国科学院院士———学霸般的简历造就了如今的丁奎岭。在潜心研究有机化学的三十余年中，他信奉“通过合成创造价值，用分子影响改变世界”，这是一名科学家的责任，也是丁奎岭一生所追逐的科技梦。

　　从日本归来的“副研究员”

　　瓶瓶罐罐的化学实验器材或摆放在桌子上，或挂在透明防护窗后，空气中飘散着化学的味道。实验桌前，丁奎岭正指导着学生，讨论着手中容器内的反应。散落在一旁的是几本厚厚的实验记录本，满满地记录着他对学生的指导意见。如果不是学生口中喊着的“丁老师”、“丁所长”、“丁院士”，似乎很难将这样一位个子不高、脸正正方方、戴着一副实验眼镜的研究员与他上海有机化学研究所所长的身份联系起来。

　　时间拨回至1997年的秋天，那是丁奎岭第二次在日本继续自己的留学研究，也是那一年，他遇到了改变自己科研生涯的贵人。在1995年已成为当时河南省最年轻的教授后，丁奎岭怀揣着多交流、开阔视野和学习手性催化的想法，前往日本东京工业大学，在手性催化领域著名化学家Mikami教授指导下，开展不对称催化反应研究。对于当时的丁奎岭而言，这个极具挑战和吸引力的领域开启了他对手性化学的研究生涯。

　　也是在那一年,时任上海有机化学研究所所长的林国强院士应邀到东京工业大学进行讲学。在与林先生进行了短暂的交流后，丁奎岭下定决心：“当时，我知道中科院有一个‘百人计划’，正在吸收海内外的人才加盟。同时，作为国内手性合成领域的领军人物，林先生的学术报告给我留下了深刻的印象。因此，我与爱人决定回国发展。”在向上海有机所投递申请和简历一周后，他接到了有机所的回复，承诺给予其副研究员的职位。回想起申请过程，林先生笑着表示，这次招贤纳士实际上是挖了他人的墙角，“他（丁奎岭）一回国，我就直接到机场接他。在把他安顿好的几天后，由于要办入职手续，我跟他一块儿去了趟郑州。在那我才了解到，原来早在1995年他就已经被聘为郑州大学的正教授。但是，有机所为他提供的却是‘副研究员’的职位，算是被‘降级’了。”然而，丁奎岭丝毫不在乎这些，在他看来，上海有机所是他心中有机化学研究的殿堂，对研究员的要求也更高，进入有机所对他而言也是一次再学习。

　　在加入有机所后，他顺利通过了中科院“百人计划”研究员的答辩，自然而然地成了上海有机所的一名研究员。回想起这些，他表示如果当时仅仅因为郑州大学正教授的职位而放弃有机所提供的副研究员，兴许也就没有了之后参与“百人计划”的招聘机会，而他的科研生涯可能是另一段完全不同的故事。

　　坚持做“有用”的化学研究

　　在进入有机所工作后，丁奎岭马不停蹄地开始了手性催化反应的研究。什么是“手性”和“手性催化反应”，对于非化学专业的人而言难以理解，对此他简单地举了一个例子：“就像人的左右手，虽然乍看之下两只手完全一样，可实际上它们又是不能完全重合的，也就是说左右手是不同的,这就是手性。这在自然界也是一种普遍存在的现象，包括分子世界、特别是药物分子中。”

　　通过“手性催化”，可以实现分子的转化向着特定的手性方向精准进行，而没有不需要的手性分子生成。实际上，当2001年的诺贝尔化学奖颁给了3位研究“手性催化”的科学家时，这项研究已经达到了顶峰，而后这个领域渐渐冷下来，一些人也因此改变研究方向，开始转向其他领域。但丁奎岭不同，他认为每一个研究领域都有它的高峰与低谷，只有坚持才最珍贵。熟悉有机所的人或许都知道，研究所的各个实验楼和研究室几乎每天深夜都是灯火通明，这在国内外是出了名的，而一批批新化合物和新反应也正是这样诞生的。就是在这样的工作强度下，短短几年的时间里，丁奎岭带领研究团队多次破解手性催化反应中的难题，并将部分研究成果投入到企业的研发和生产中，帮助企业大大提高了生产效率和产品纯度，经济和社会效益十分显著。

　　除此之外，作为一名化学家，丁奎岭密切关注着二氧化碳温室气体的化学利用这一全球性问题。原本，如果要对二氧化碳实现化学转化、形成有用的资源需要通过在较高的压力（50-100个大气压）和温度（250-300摄氏度）条件下进行催化氢化。对此，丁奎岭与他的团队经过多次的实验，最终在较温和的条件下，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、乙二醇和二甲基甲酰胺等常用化工原料，为二氧化碳的化学利用提供了新的解决方案，让化学变得更加“绿色”。

　　“许多人认为，化学也许就是产出废料的反应过程。但我要为化学‘正名’———我们需要化学，我们的衣食住行离不开化学，化学可以是‘绿色’的。”正是因为他的这番坚持，让他的科研工作屡有斩获，在国内外产生了重要影响。

　　以百米赛跑的冲劲培养人才

　　作为从“百人计划”中走出来的院士，丁奎岭深知人才培养的重要性。为此，自担任所长后，除了研究外，他将更多的精力放在了有机所的人才培养上。

　　已经成为“国家杰青”、现任生命有机化学国家重点实验室副主任的李昂研究员是一名80后的年轻科学家。6年前，他面临着与诸多海外留学者一样的问题：完成在美国的学业后，不知道是该归国还是继续留在美国。“就在那个时候，我见到了丁老师，是他让我最后下决心回到了上海，开启我的研究生涯。”正如二十年前，林先生在东京遇到丁奎岭一样，近年来，丁奎岭与有机所内的几位领导多次飞往海外，与有潜力的年轻科学家面谈，宣传有机所在人才方面的政策，只为挑选到优秀青年人才。“让我最感动的要数我回国后看到的一幕。”李昂回忆起当时进所的那天，他表示迎接他的并非是一顿接风宴，而是一间配备了助手、器材以及设备的化学实验室，箱子还没来得及整理，他便开始了自己的研究。在过去几年的时间里，他完成了50多个生物活性复杂天然产物分子的全合成，论文多次登上英国《自然》系列刊物，而在该领域他的成果已成为全球的焦点。

　　在有机所，像李昂这样成功的年轻人不在少数。在“人才强所”的理念下，有机所凝聚了一大批科技精英和青年才俊：中科院院士8名，顶尖千人计划1名、千人计划26名（短期千人1名，上海市千人计划2名，国家“青年千人”计划23名），国家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名等。研究所也顺利地完成了科研骨干队伍的代际转移，形成一支规模适当、结构合理、素质优良、在国际上具有重要影响力和竞争力、可持续发展的科研骨干队伍。

　　丁奎岭常说：“人才培养就像是百米赛跑，时不我待，不能等到别人都起跑了，你才开始准备。要有随时随地准备好的能力和勇于向前冲的干劲。”在他看来，这些年轻人就像是有机所这所殿堂内孕育的种子，他做的不过是为这些种子提供一片土壤，让他们在沃土上生根、开花，结出丰硕的科学成果。

来源劳动报

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