10月6日，2021年度诺贝尔化学奖揭晓：授予德国科学家本杰明·利斯特和美国科学家大卫·麦克米伦，以表彰他们对“不对称有机催化发展”的贡献，这对药物研究产生了巨大影响，并使化学更加绿色。
“这个催化概念既简单又巧妙，事实上很多人都想知道为什么我们没有更早地想到它，”诺贝尔化学委员会主席约翰·奥克维斯特的一句话，道出了这两位新科诺奖得主的最大特点——坚持独特与原创，不走与别人雷同的路。
不对称有机催化，构建分子的巧妙工具
构建分子是一门艰难的艺术。许多研究领域和行业都依赖于化学家构建分子的能力，这些分子可以形成性能特异的材料、构建高性能电池，或是新药。而所有这些分子的构建通常都需要催化剂。
长期以来，研究人员总是认为，手性催化原则上只有两类催化剂可用：金属和酶。但本杰明和大卫在2000年独立开发了第三种催化剂——建立在有机小分子上，从此有了一个新名词“不对称有机催化”。
中科院上海有机所研究员左智伟曾在大卫的实验室做博士后，他曾听大卫提起过这一新发现的初衷：上世纪九十年代，金属催化剂已经非常成熟，然而这些催化剂价格高昂，而且为了去除微量残余重金属，带来很多生产、环保、健康上的成本。于是，大卫就想另辟蹊径，找到一种不用金属的、价格低廉又环保的催化剂。
几乎与大卫同时，本杰明也在做着类似的探索，最终两人同时为有机催化踢出了临门一脚，开启了自2000年以来该领域的蓬勃发展。事实证明，有机催化不怕水、不怕氧气，还操作简单、价格便宜，深受工业界的欢迎。
著名有机化学家、上海交通大学常务副校长丁奎岭告诉记者，有机催化剂可用于驱动多种化学反应，尤其在药物领域，“在构建分子时，经常会出现手性分子，就像我们的左右手一样，看起来一模一样，却无法重合。但在制药时，一般只有其中一种有效，而另一种甚至会有毒副作用，不对称有机催化为我们获得优质高效的好药，做出了很大的贡献”。
“直到现在，他们两位仍是有机催化领域的领导者。”他介绍，本杰明一直致力于提升有机催化的效率，而大卫则在光催化领域有了新的开拓——这同样也是诺奖级工作。
跳出思维定势，别人的重复实验成了他们的诺奖工作
“这种催化概念既简单又巧妙，事实上，很多人都想知道为什么我们没有更早地想到它。”诺贝尔化学委员会主席约翰·奥克维斯特的这句话，可能是这两位诺奖得主对世人最大的启迪。
其实，本杰明与大卫获得诺奖的最基本工作，已经在过去几十年被无数人重复过无数次，用脯氨酸来做实验，可以说是每个学习有机化学的研究生必须掌握的技能。但是，谁又想到，从习以为常的简单重复中，会隐藏着开拓一个新领域的发现？
“氨基酸必须作为酶的一部分，才能催化化学反应吗？单个氨基酸，或类似的其他简单分子，是否也能起到相同的作用？在他们之前，谁也没想过。”丁奎岭说，这种跳出思维定势、不走寻常路的创新思维，的确值得所有科研工作者细心揣摩与学习。
华东师范大学化学与分子工程学院教授周剑曾于2005年至2008年在本杰明的实验室攻读博士后。“他从不加班，最欣赏的就是用轻松悠闲的态度去攻克科学难题。”在他眼中，本杰明喜欢学生在喝酒踢球、开会交流中，充分地自由探索，“他希望我我们集中精力去思考最前沿、最顶尖，同时也是自己喜欢的化学问题”。
而大卫对于原创的追求，更加极致。在左智伟眼中，这位导师对研究工作的要求非常严格，至今只发了不到百篇论文，“有很多工作其实已经足以在国际一流期刊上发表，但他要是觉得这些工作没有足够原创性、对后续研究没有足够启发性、不能产生重要影响，他宁可不发”。
作者：许琦敏
编辑：许琦敏
责任编辑：任荃
图片来源：诺奖官网、受访者供图
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