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戴维·麦克米伦:差点“入错行”的化学大牛

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发表于 2021-10-7 12:27:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
当时时间10月6日上午,2021年诺贝尔化学奖(Nobel Prize in Chemistry)揭晓。

瑞典皇家科学院宣布,将该奖项授予了本杰明·李斯特(Benjamin List)和戴维·麦克米伦(David W.C. MacMillan),以表彰他们在“不对称有机催化的发展”上做出的贡献。

“不对称有机催化”是一种构建分子的工具。“构建分子是一门困难的艺术。本杰明·李斯特和戴维·麦克米伦因开发了一种精确的分子构建新工具——有机催化——而被授予2021年诺贝尔化学奖。这对药物研究产生了巨大的影响,并使化学更环保。”瑞典皇家科学院在官网颁奖声明中写道。

戴维·麦克米伦:差点“入错行”的化学大牛

戴维·麦克米伦,1968年出生于苏格兰贝尔斯希尔。在格拉斯哥大学获得化学学士学位后,1990年,他离开英国,在加州大学尔湾分校师从拉里·奥弗曼(Larry Overman)教授攻读博士学位。在此期间,他专注于研究新的反应方法学,以立体控制双环四氢呋喃的形成。

获得博士学位后,麦克米伦接受了哈佛大学大卫·埃文斯教授的职位邀请,于1996年前往哈佛大学做博士后研究。自1998年7月开始,他先后在加州大学伯克利分校、加州理工学院和普林斯顿大学任教。

2000年,麦克米伦和本杰明·李斯特彼此独立,几乎同时开发出了金属和酶以外的第三种催化剂——拥有稳定碳原子框架的有机催化剂。麦克米伦更是创制出“有机催化”一词,并提出一种全新的有机催化机理——亚胺活化,自此成为了有机合成领域公认的领导者之一。


然而,就是这样一位世界级“化学大牛”却诞生于“一时兴起”。麦克米伦曾在接受采访时表示,受到哥哥的影响,自己在高中开始上科学课的时候,就深深被物理和化学逻辑中的乐趣吸引。于是,他在高中毕业后申请了格拉斯哥大学的物理系。“我原本是去格拉斯哥大学学物理的,但因为物理教室太冷了,化学教室却暖和得多,所以自己决定换专业从物理系去到了化学系。显然这是个有趣的故事。”他说道。

在麦克米伦看来,作为一名化学家最大的乐趣就是得到一个完全不同的结果。他感慨道:“在这一刻,你可以想象所有的可能性在你面前打开,这是伟大的。在科学世界里没有比这种感觉更好的了。”

本杰明·李斯特:不知道自己为什么成功的科学家

在科学探索的世界里,兴趣无疑是最好的老师。另一名诺奖得主本杰明·李斯特称,自己在十八岁时便已立志要成为一名化学家。

本杰明·李斯特,1968年出生于法兰克福。1997年,在歌德大学获得了博士学位后前往美国拉霍亚的斯克里普斯研究所做博士后,并于1999年成为助理教授。2003年,他回到德国,成为马克斯普朗克煤炭研究所的工作组组长。2004年,成为科隆大学的名誉教授。2005年,被任命为马克斯普朗克煤炭研究所所长。

“我不知道成为一个成功科学家的秘诀是什么,但这可能与你热爱你所做的事情有关。”在成为有机合成领域的大牛后,李斯特对于自己的成功如是说道。


“在做实验时,我感到非常孤独。没人在我的领域工作。在我的学术生涯刚开始的时候,我感到十分不安:我在做的事情,是不是太疯狂了?也许,所有其他聪明的科学家已经考虑过这个问题了?并且早已发现这是异想天开?”他曾在接受采访时表示。然而,当实验完成之后,第一篇出版物刊发出来,很快得到认可的感觉让人感到特别满足。

“最美好的始终是工作本身:作为自然科学家,我们始终从事新事物的研究,它们也许前人从不知晓,也许在宇宙中还从未存在过。这就是为什么我爱我的职业。”他还补充道。

得知自己获得诺贝尔奖时,李斯特正在阿姆斯特丹与家人度假。他表示,自己和妻子一起吃早餐的时候,突然接到了来自斯德哥尔摩的电话,一开始还以为是有人在开玩笑。

在获奖后的新闻发布会上,他称这是一个“巨大的惊喜”。“你们让我今天过得很开心,”53岁的他在电话中表示。“我希望自己不辜负这一赞誉,继续发现令人惊叹的东西。我总是喜欢走极端,常常想我们能做到以前不可能做到的事情吗?”

什么是“不对称有机催化”? 许多研究领域和行业都依赖于化学家构建分子的能力,这些分子可以形成弹性及耐用的材料,或者将能量储存在电池中,或者在医学领域实现抑制疾病的进展——以上这些工作都需要催化剂。催化剂是控制和加速化学反应的物质,但不会成为最终产品的一部分。 因此,催化剂被称为化学家的“基本工具”。但长期以来研究人员认为,原则上只有两种催化剂可用:金属和酶。本杰明·李斯特和戴维·麦克米伦此次被授予2021年诺贝尔化学奖,正是因为他们在2000年独立开发了第三种催化剂——不对称有机催化,建立在有机小分子的基础上。 有机催化剂有一个稳定的碳原子框架,活性化学基团可以附着在碳原子上。有机催化剂通常由氧、氮、硫或磷等常见元素组成,这意味着这些催化剂既环保又廉价。 自2000年以来,有机催化以惊人的速度发展。本杰明·李斯特和戴维·麦克米伦迄今仍然是该领域的领导者,他们已经证明有机催化剂可用于驱动多种化学反应。 利用这些反应,研究人员现在可以更有效地构建很多东西,从新药物到可以在太阳能电池中捕获光的分子。可以说,通过这种方式,有机催化剂正在为人类带来最大的利益。(来源:《科技日报》)
红星新闻记者 徐缓

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