科研访谈 | 钟芳锐教授：“科研的本质是探索未知。”

“话”学

钟芳锐老师课题组的主要研究方向是化学原理驱动的人工酶设计与光生物催化和仿生催化绿色合成。在今后的研究中，其课题组期望能通过人工光酶实现其它不对称能量转移催化和光致电子转移反应。本期科研访谈对话华中科技大学钟芳锐教授，钟老师认为科研的本质就是探索未知，他希望未来加入课题组的学生们能够勤于思考，敢于尝试，在探索未知的过程中塑造科研思维和学术思想。

关于科研

如果让您用一个关键词描述您课题组的科研，您会用什么？可否请您说一下选择这个关键词的理由，然后简单聊聊您所在课题组研究方向以及期望吗？

回复：我用的关键词是“人工光酶”。光催化有机合成是当前有机化学领域的研究热点，而自然界的光合作用可以说是光化学合成的“圣杯”。然而，自然界的光酶十分稀缺，漫长进化形成的结构使之难以适用于制备非天然手性物质。我们课题组的研究兴趣是化学催化和生物催化的交叉领域，具体思路是将合成化学发展的优异光催化剂通过蛋白质工程相关技术定点插入蛋白骨架，构建具有非天然的光催化活性中心的人工光酶，从而拓展光酶的催化反应性和化学空间。我们在前期的研究中已经发展了具有能量转移催化机制的人工“三重态光酶”，通过人工光敏剂的分子活化和蛋白空腔手性微环境的耦合，有效地调控了激发态中间体[2+2]光反应的手性选择性（Nature, 2022, 611, 715）。在未来的研究中，我们期望能通过人工光酶实现其它不对称能量转移催化和光致电子转移反应。

在研究道路上遇到过最大的挑战是什么？您是怎么应对和克服的？

回复：博士低年级和开始独立科研阶段都曾遇到过，在一个新领域从零开始探索积累时，犹如一些反应需要诱导期一样，往往会需要一段未知长短且不知结果的时期。在科研竞争如此激烈的时代，这对个人的心理是巨大的考验。要相信自己的选择，用毅力和决心去克服内心对未知的恐惧，因为科研的本质就是探索未知。另外，多和前辈及志同道合的同行或同事交流，往往不经意间会获得启发和继续前行的力量。

请您分享一下近六个月您读到最有趣的研究文章，您觉得有趣在哪里？

回复：最近读到的一篇来自美国麻省理工学院Alison E. Wendlandt团队的论文十分有趣。他们在Science 上发表了利用光催化实现了未活化三级立体中心的选择性差向异构化的研究论文，实现了复杂手性分子的特定位点立体选择编辑（Science, 2022, 378, 383, 383）。有机化合物的立体化学操控一直是现代有机合成化学的基本科学问题，决定着合成路线和催化方法的设计思路。立体化学编辑有望为复杂分子全合成提供颠覆性的策略。实际上，在这篇论文之前，手性编辑合成方法已经取得了突破性进展。例如，慕尼黑工大Thorsten Bach、普林斯顿大学Robert R. Knowles和耶鲁大学Scott J. Miller以及清华大学罗三中教授先后报道了光催化外消旋分子的去外消旋化反应（Nature 2018, 564, 240; Science, 2019, 366, 364; Science 2022, 375, 869）。这些研究为对映异构体汇聚提供了另辟蹊径的策略。最近，华中师范大学肖文精教授和陈加荣教授在Nat Rev Chem上对立体化学编辑的最新进展做了深入浅出的导读（Nat Rev Chem 2023, 7, 35–50），让我觉得受益匪浅。

希望未来加入课题组的学生具备什么样的品质特征？对加入课题组的学生有什么要求？

回复：主动学习，独立思考，敢于尝试，勤于总结。读研读博不是在培养娴熟的实验操作工，而是要塑造科研思维和学术思想。

课题组一般会有怎么样的特色活动，更加锻炼团队精神？

回复：除了组内的户外活动、体育运动、轰趴等团建活动，每年都会和学院里其他课题组举办联合学术年会，完全由学生们唱主角戏，促进不同学科背景间的学术交流和交叉合作研究。

漫谈人生

是什么机缘让您想成为化学研究领域的一员？

回复：浙大本科二年级时的大学生科研训练项目（SRTP）时，在黄宪院士课题组深度参与了博士生师兄徐鲁斌（现青岛农业大学教授）的课题研究，参与发表了一篇Org. Lett.论文，是个人学术生涯的第一篇研究论文，得到了极大的兴趣激励去从事有机合成化学研究。由于这个经历，现在也十分用心去鼓励和指导本科生进入课题组开展科研训练。

如果没有在化学领域而做其他工作的话，您觉得您会从事什么，为什么？

回复：中学老师。这其实是我从小的兴趣和志向，将知识传授给学生能让我感受到无比的兴奋和乐趣。虽然后来偏离了儿时的志向，但现在作为一名高校教师，教书和科研并行，也可以说是不背初心了。

除了相关科研工作，请问您平常的兴趣爱好是什么？

回复：和孩子玩具，陪孩子阅读，带孩子远足，把自己童年的缺憾弥补。

可否请您与我们分享一下科研道路上或者生活中对自己影响最大的一个人，一件事，或是一段经历？

回复：科研道路上对我影响最大的人无疑是我的博士导师，新加坡国立大学的卢一新教授。他引领我迈入有机催化的殿堂，他的科研精神和学术品味深刻影响着一届届学生。具体的一点是，卢老师在我进组初期给我指导的仿生不对称催化的理念，这不仅导航了我参与课题组团队发展天然氨基酸衍生的多官能叔膦催化剂，也为当前我从事的仿生合成与生物催化研究埋下了学术的种子。

奇思妙想

如果您能和历史上一位著名人士共进晚餐，您会想要和谁呢，为什么？

回复：达尔文。达尔文提出的自然进化论无疑是生命科学的核心思想之一。而如今，化学家们能利用合成生物学技术实现蛋白和生物酶的定向进化，我想听听他的感受和评价。

如果您有一个超能力，你会想要拥有什么，原因是什么？

回复：我希望能够将任意一个分子的结构可视化，这样就可以快速鉴定每一个反应中的所有产物和副产物。有机化学的突破往往来自意外的发现，如果有这样的超能力，我们做有机化学的就不会错误任何的意外发现了。

如果您获得了一千万，您会想要如何处理这笔资产？

如果获得了一个亿资产，您又会想要用这笔钱来做什么呢？

回复：好希望自己的课题组有一台独立的核磁，这样可以更高效地开展实验。如果获得了一千万，这会是第一件想做的事情。如果获得一个亿，那我相信存在银行里后每年的利息应该差不多可以保障实验室的运转，这样就可以做完全自由的科研了。

如果可以对十八岁的自己说一句话，您会说些什么？

回复：当时的我刚好是大学新生。我会说，一个人对大学时光珍贵性的感受会随着年龄增长不断加深，这是年轻时最后一段完全自由支配的学习时光。一旦工作，时间将变得零碎，再难有如此完整美好的时间用来学习。一定要加倍珍惜四年韶华，把化学知识学得更全面扎实些，让二十年后自己少一些遗憾，科研工作少一些短板。

相关信息

钟芳锐老师课题组主页：

https://www.x-mol.com/groups/zhong_fangrui