【天津答卷】國際頂尖的原創技術從哪兒來?南開石先樓的實驗室裡寫滿了奮斗故事……

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來源: 北方網 作者:段瑋 編輯:劉穎 2022-01-06 14:05:00

內容提要:玻璃試管輕撞,自動化設備低聲嗡鳴,在南開大學化學學院元素有機化學國家重點實驗室裡,一群身著白衣的科研人員正在緊張地合成手性螺環配體,來實現精准不對稱催化劑的合成。自2019年,化學學院教授周其林領銜完成的『高效手性螺環催化劑的發現』項目獲得國家自然科學一等獎以來,這支團隊仍然在不對稱催化領域裡持續深耕,不斷挑戰新的高峰。

  天津北方網訊:玻璃試管輕撞,自動化設備低聲嗡鳴,在南開大學化學學院元素有機化學國家重點實驗室裡,一群身著白衣的科研人員正在緊張地合成手性螺環配體,來實現精准不對稱催化劑的合成。自2019年,化學學院教授周其林領銜完成的“高效手性螺環催化劑的發現”項目獲得國家自然科學一等獎以來,這支團隊仍然在不對稱催化領域裡持續深耕,不斷挑戰新的高峰。

周其林(左二)和團隊成員

  化學學院新引進的特聘研究員、博士生導師肖力軍是該團隊中的一員,10年前,他曾作為博士生跟隨周其林教授學習6年時間。他深深記得,周其林對學生的要求:“要堅持做最原創的研究,做有用的研究。”他說,基礎研究的周期都比較長,短則2年,長則5到6年,通常不會特別快出成果,需要研究者真正靜下心來,踏踏實實地去乾。

  2018年,肖力軍結束了在南開大學的學習赴美國繼續深造,三年後,他毅然回到母校,回到原來的團隊繼續展開科研攻關。他告訴記者,當時出國的時候,自己就是抱著學成回國的決心去的。在國外,也有大型的藥企遞來橄欖枝,條件很優厚,但是絲毫沒有動搖自己回國的念頭。

  “那時候很多人都去申請‘綠卡’,攢offer,但是我完全沒有,因為我喜歡基礎領域的研究,還是想搞科研,另一方面也是因為我沒有時間,時間都花在做實驗上了。”肖力軍笑道。

  科學無國界,但是科學家有祖國。2019年1月17日,習近平總書記到南開大學考察,在元素有機化學國家重點實驗室,他強調,要加快一流大學和一流學科建設,加強基礎研究,力爭在原始創新和自主創新上出更多成果,勇攀世界科技高峰。

  牢記總書記的囑托,周其林教授和他的團隊成員們一起繼續攀登不對稱催化領域的科學高峰,他們攻克了一系列難關,收獲了豐碩的成果。

  2019年底,國際著名期刊《科學》在線發表該團隊題為 “卡賓對脂肪胺氮-氫鍵的高對映選擇性插入反應”的研究成果,解決了對映選擇性卡賓插入反應這一困擾不對稱催化領域半個多世紀的難題,為手性氨基酸的合成提供了高效方法,而且為涉及強配位底物的過渡金屬催化的不對稱轉化提供了潛在的通用策略。

  如果說這項成果是挑戰了一個非常難實現的轉化,那麼接下來他們挑戰的則是催化的精度。2020年7月,南開大學周其林課題組實現了二烷基酮的不對稱氫化,其精准程度可以媲美?的催化效果,達到精准催化的新極限。該成果發表在國際著名期刊《自然》子刊《自然催化》上。

  團隊成員、化學學院院長朱守非介紹:“不對稱催化的應用非常廣泛,涉及農藥、醫藥、材料、精細化學品等眾多專業,覆蓋工業、農業、食品、健康等重要領域。目前我們團隊分三個方向開展研究,希望未來能在國際上引領不對稱催化領域中若乾研究方向的發展,開發出十萬乃至於百萬級催化轉化數的高效手性催化合成技術,為我國醫藥、農藥等手性材料生產提供變革性工藝路線。”

  不僅僅是周其林院士團隊,三年來,化學學院不斷加強基礎研究,在原始創新和自主創新上取得多項重要科研成果。2020年,由陳軍院士領銜的“鈉離子電池關鍵電極材料與反應機制”榮獲教育部科學技術獎自然科學類一等獎;2019年,由焦麗芳教授牽頭的“高容量長壽命納米電極材料的鋰/鈉儲存研究”獲得天津市自然科學一等獎;2020年,由李偉教授牽頭的“合成氯乙烯金基無汞催化劑的研發與工業應用”獲得天津市技術發明一等獎……

  此外,龐代文和劉定斌教授團隊在新冠病毒暴發初期,快速建立疫情防控科研團隊展開科研攻關,研發基於膠體金和量子點的新冠病毒高靈敏度、快速檢測試劑盒,靈敏度高達90%以上,獲歐盟標准認證和美國生產和產品許可;陳悅教授團隊針對腦膠質母細胞瘤治療的世界醫學難題,研發了抗腦膠質瘤新藥ACT001,對“癌王”腦膠質瘤展示出巨大潛力,獲國家藥監局批准和FDA孤兒藥資格認證。

學院培養了一支過硬的人纔隊伍

  豐碩的成果源於過硬的人纔隊伍。化學學院副院長孫平川介紹,學院不斷探索人纔培養模式以及人纔管理機制,在全校率先實行“人纔特區”制度,同時推進了高峰團隊建設專項工作,昇級了博士後選聘管理制度,豐富了人纔隊伍梯隊和高水平師資儲備。近三年共引進青年人纔20餘名,為原始創新和自主創新科研的實施提供有力保障。

  在一流學科建設方面,經過本周期建設,南開化學在人纔培養、教師隊伍建設、科學研究、社會服務、可持續發展能力等各個方面的評估中名列前茅。學科國際影響力也顯著提昇,Nature Index排名從2016年全球高校18名昇至第6,2017年以來,ESI排名從3.3?提昇到2.5?。

  另外,學院還以國家重點實驗室、教育部和天津市重點實驗室等重要科研基地為單元的科研組織模式,以基礎和應用研究中的重大任務和前瞻性課題為牽引,通過不同各學科的交叉融合開展科學前沿探索和攻關。

  2021年11月29日,物質綠色創造與制造海河實驗室在南開大學揭牌成立。這個實驗室可謂“星光熠熠”,由中國科學院院士、元素有機化學國家重點實驗室教授程津培擔任實驗室主任,周其林、謝在庫、陳軍、徐春明 4名中國科學院院士領銜主導新碳基物質催化合成、高端化學品與膜材料綠色制造、高性能新能源材料、碳基資源綠色轉化與利用四大主要研究方向。目的是解決化學化工關鍵核心問題,形成對綠色制藥、新能源電池、高端化學品、能源綜合利用、電子信息等領域的創新源頭供給,從而帶動天津市精細化工、石油石化、航空航天等傳統優勢產業昇級、經濟轉型和人纔聚集,支橕天津市“1+3+4”現代工業產業體系構建,推動京津冀、環渤海以及全國戰略性新興產業高質量發展,長效服務國家及天津重大需求。

  百年公能奮斗路,科教報國赤子心。2021年,南開大學化學學科創建滿一百周年。百年來,南開化學堅守教育報國初心,堅持為黨育人、為國育纔,始終與黨和國家前途命運同向而行,為國家教育和科技事業發展做出了重要貢獻。

  南開大學黨委書記楊慶山在化學學科創建100周年紀念大會上說,當前,學校持續深入學習貫徹落實習近平總書記視察南開大學重要講話精神,落實立德樹人根本任務,全面加快建設南開品格、中國特色、世界一流大學。學校將一如既往地支持化學學科率先衝擊世界一流,加強基礎研究“從0到1”的突破、著力推動解決“卡脖子”難題,努力書寫堅持“四個面向”、勇攀科技高峰的優異答卷,為實現中華民族偉大復興做出新的更大貢獻。

  津雲新聞記者 段瑋

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