新晋院士专访|上海交大张万斌：敢为人先，手性催化研究突破“卡脖子”难题

今天（11月21日），中国科学院和中国工程院公布2025年院士增选当选名单。上海交通大学化学化工学院讲席教授张万斌当选中国科学院院士。

张万斌长期从事不对称催化基础与应用研究，解决了多项长期困扰学术界和产业界的重要科学问题和关键技术难题，在高水平期刊上发表论文300余篇，在此基础上实现了贝达喹啉、青蒿素、布立西坦、薄荷醇、香芹酮和系列檀香等手性药物和香料工业化合成的关键技术突破，多项成果获得工业化应用，产生了显著的社会和经济效益。相关成果获国家自然科学奖二等奖、上海市自然科学奖一等奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖、上海市产学研合作优秀项目奖特等奖等多项奖励。

他深耕教学一线30余载，担任有机化学教研室主任和上海市有机化学精品课程负责人，课程荣获上海市优秀教学成果奖一等奖，并入选首批国家级一流本科课程。他本人也入选宝钢优秀教师特等奖、上海市先进工作者、中国化学会会士等荣誉。

胸怀祖国，敢为人先，不对称催化译“手性密码”

张万斌认为，“一名卓越的大学教授一定是前沿科学的探索者，科学研究和教书育人是教学相长、相辅相成的。”

抱着一颗科研报国的赤子之心，2003年张万斌举家归国，他提出了角度调控和协同促进新策略，创制了手性双环咪唑催化剂以及联苯类和二茂钌基P,N新配体，开发了首例构建磷（V）手性的不对称催化磷酰化反应、双金属协同催化立体发散性合成新反应和色散力协同促进高效不对称催化氢化反应，揭示了不对称催化过程中手性诱导和传递等影响催化选择性和效率的新机制，并与企业合作实现了6种重要手性药物和香料的工业化生产，引领了不对称催化领域基础研究及工业应用的发展。

手性是自然界的基本属性之一，就像人的左右手，看似相同却无法重叠，从微观的分子，到宏观的宇宙，手性存在于每一个物质层次。不对称催化反应通过一个手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子，是目前最有效的手性合成方法，是医药、香料、农药等手性物质相关产业的关键技术创新来源。

张万斌在Science, Nat. Chem., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., CCS Chem.等高水平期刊上发表论文300余篇，获授权中国发明专利72项、美国和日本专利14项。

服务人民，集智攻关，破解成果转化“关键一环”

归国之初，张万斌跑遍大江南北，深入调研了药物、香料及其关键中间体的生产现状，寻找理论研究与工业化生产相结合的突破口，锚定做有益于人民的研究这一核心立足点，寻求科研报国的最佳实践路径，并成功解决了多项长期困扰产业界的技术难题。

张万斌基于角度调控新策略，创制了联苯类BiphPHOX和二茂钌基RuPHOX等P,N新配体，并成功将其应用于多种过渡金属催化的不对称反应。他带领团队利用自主开发的RuPHOX-Ru催化剂，解决了从青蒿酸到二氢青蒿酸的高选择性转化难题，从而实现了重要抗疟药物青蒿素的高效不对称合成，与复星医药合作已完成中试放大；利用RuPHOX-Ru催化剂成功开发了抗癫痫药物布立西坦的不对称催化氢化合成新工艺，与奥锐特药业合作建立了国际首条布立西坦不对称催化合成生产线，相关产品已注册美国DMF，并获欧盟CEP证书；利用RuPHOX-Ru催化剂开发了化疗止吐药物阿瑞匹坦关键手性中间体的不对称催化氢化合成新技术，被日本化学工业株式会社采用并完成了中试放大。

贝达喹啉作为近50年来首个获FDA批准的抗多药耐药肺结核药物，其有效成分含两个特定连续的手性中心，由于已有的合成方法很难得到期望的立体异构体，因此合成难度极大，导致成本居高不下。张万斌教授基于双金属协同活化策略，首次开发了Li/Li双金属体系，突破了贝达喹啉高效合成瓶颈，将关键步骤收率从原有工艺的4%提至45%，并与上海医药集团合作建成了全球首条贝达喹啉不对称合成连续流生产线，实现合成成本降低90%以上，为全球抗结核病药物可及性提供关键技术支撑。

不对称氢化是不对称催化领域最具工业应用潜力的反应类型之一。但是，无论是被广泛研究的稀有贵金属催化，还是近期备受关注的丰产廉价金属催化，催化效率始终是不对称氢化研究的重要科学问题和制约其工业化应用的瓶颈。张万斌教授长期聚焦于不对称催化氢化的效率问题，在钯催化酮的不对称氢化反应中，发现了配体和底物结构上特殊的“叔丁基效应”，将催化转化数（TON）由传统约100提升至5000以上。

薄荷醇是手性大品种香料和重要医药中间体。我国是薄荷醇最大的消费国，由于缺乏相关的基础研究创新和关键技术突破，导致长期依赖进口。张万斌教授创制了铑催化氢化新体系，实现了催化剂10次循环套用共计100万的催化转化数，解决了极低催化剂用量下从柠檬醛到香茅醛的高效不对称氢化转化难题。该技术被万华化学采用，建成并投产年产万吨薄荷醇的不对称催化合成工厂。该研究成果通过了中国石油和化学工业联合会的科技成果鉴定，被认定为国际领先水平。与此同时，开发了手性香料香芹酮和香芹酚的全新合成路线，与万香科技合作成功实现了以造纸工业副产品α-蒎烯为原料的香芹酮、香芹酚和系列檀香的工业化生产，推动生物基香料的高效绿色制造。

乐教爱生，因材施教，扎根“三尺讲台”广育英才

张万斌深知教学工作的重要性，三十余年始终坚持在教学一线，先后担任《有机化学》教研室主任和上海市精品课程负责人。经过20余载建设，《有机化学》课程先后入选“首批国家一流课程”、上海市高校精品课程和上海高校优质在线课程。

在他的肩上，一头是当代科学的最前沿，一头是未来世界的新希望。他牢牢把握住大一学生思想价值引领的“灌浆期”，帮助他们扣好学术生涯的第一粒扣子，通过身边人、身边事，引导学生将课本知识和国家重大需求紧密联系在一起，启发和培养学生的爱国情怀、创新精神和社会责任感。

在培养学生的过程中，张万斌总是鼓励学生将自身所学充分应用于服务国家发展建设的使命当中，把科研报国视为人生的最高价值追求。在学生们眼中，这位科学家，既是严师亦是慈父，实验室里通宵达旦的指导、毕业论文上密密麻麻的批注、职业规划时推心置腹的长谈，铺成了百余名博士和硕士研究生的成长之路。