馮小明：二十年磨一劍，耐得住寂寞的科學家 | 2018年未來科學大獎獲獎人

09-16

馮小明是2018年未來科學大獎物質科學獎得主之一，最讓人感動的是他從事催化劑研究22年，他的研究直到最近幾年才被人們認可和接受。在此之前的近20年時間，他一直埋頭苦幹，默默無聞。對於科學研究，他最大的想法是要耐得住寂寞，但同時也希望大家能對科學家多點理解和包容。

馮小明是誰？他做了什麽？

馮小明，1964年生於中國四川，1996年在中國科學院化學研究所獲得博士學位。現為四川大學教授。

馮小明博士設計合成了系列手性雙氮氧配體及催化劑，以優秀的對映選擇性實現了多種手性Lewis酸催化的碳–碳成鍵新反應，為一些重要生理活性手性化合物的合成提供了有效方法。馮小明博士的馮氏手性雙氮氧配體及催化劑在國際上學術界和工業界得到了廣泛的認可和應用。

獲獎名單公布後，北京大學物理學院量子材料科學中心教授，未來論壇青創聯盟成員江穎代表未來科學大獎採訪了馮小明。具體內容如下：

江穎

馮小明

獲獎感受

江：

馮老師，你好。我是江穎，首先恭喜你榮獲了2018年未來科學大獎物質科學獎，祝賀您！作為今年的獲獎者，能不能請您談一下得獎的感想呢？

馮：

首先真的是沒想到，我從1996年開始獨立從事不對稱催化研究，至今已經22年，真的很長時間。接到田剛主席電話的時候我真的激動，我覺得基礎研究工作得到了評審委員會和大家的認可。

我的研究能得到評審委員會提名，我想有幾個原因：

一個是研究的原創性在裡面起了主要作用

，

第二個原因是它的應用性很強

，現在國內外的一些著名大學和著名教授都在使用我們的催化劑，特別是一些製藥公司在研發過程中也在用我們催化劑進行藥物合成研究，取得了很好的進展，這也顯示了我們催化劑的應用性和有用性。所以我在想，得到未來科學大獎後，我要在研究工作的原創性、創新性、引領性和有用性方面多下功夫。

研究成果

江：

您說的非常好，未來大獎給您三位老師的獲獎評語是說表彰你們三位老師在發明新催化劑和新反應方面的創造性貢獻，為合成有機分子特別是藥物分子提供了新的途徑，那麼能否請您簡單通俗地介紹一下您在這方面的研究成果是什麼呢？

馮：

我研究主要的突破是在，催化劑在類別上可能已經有數百種，那從分子個數上有可能超萬個，但是，真正的具有廣譜性的優勢催化劑還很少。由於2011年諾貝爾獎給不對稱均相催化領域授獎之後，把這個領域又推向了一個新的高潮。

並且在催化劑的設計理念上已經形成了一些固有的概念，如配體或催化劑骨架需要有剛性，配位原子通常是氧、氮、磷等。我們今天很多研究，包括我本人實際上也已經對這種概念，這種定性認可了。但在做的過程中，我們催化劑能取得好的結果就是在催化劑的設計理念上有一個新的進展。即是

在配體或催化劑里引入柔性結構單元，使催化劑結構既有剛性又有柔性

。這個和我們中國的傳統文化有點相似，剛柔相濟。

我們發展的手性雙氮氧化合物既可做手性有機催化劑又可做手性配體與金屬生成配合物催化劑，能高效高選擇性地催化近50類反應，尤其是一些不對稱新反應，獲得優秀的結果。

所發展的方法在一些藥物分子和候選藥物分子的合成中，也顯示出了獨特的作用，獲得優秀的結果，如在普瑞巴林和帕羅西丁等藥物分子的合成裡面得到了很好的應用。

不對稱反應

江：

您獲獎理由提到一個不對稱反應的概念。能不能麻煩您簡單介紹一下什麼叫不對稱反應？因為很多人可能不是太了解。

馮：

簡單說就是

一個化合物的兩個異構體互為鏡像，且不能重合

。用學術語言說，若一個分子既無對稱面、對稱中心，又無S4反軸，基本上可以斷定它是手性分子。它就像左手和右手一樣，只能鏡面對稱，不能完全重疊，我們將這樣的化合物分子簡稱叫手性分子，這種不對稱性簡稱手性。

一對對映異構體分子，物理性質和化學性質相似或相近，但生理活性可能完全相反。在藥物分子裡面。這種現象很多，兩個對映異構體分子活性可能完全相反，一個有用，一個有毒，這就要求我們在合成過程中只獲得有用的單一對映異構體分子，這種合成通常稱為不對稱合成，其反應叫不對稱反應。

關鍵因素

江：

所以最主要的是要設計合成手性催化劑，是吧？

馮：

對，首先要有催化劑，然後用它來催化不對稱反應，期待高效高選擇性地獲得單一對映異構體分子。

江：

我大概了解了，那麼這個研究中最關鍵的因素在哪裡？

馮：

這研究最關鍵是發展高效高選擇性的催化劑，尤其是要突破現有催化劑的局限。因此我們在已有的設計理念和認知里進行了擴展，從而發展了一類高效高選擇性的手性催化劑，為手性催化劑的設計合成理念上提供了補充。

克服困難

江：

您在研究的近20年中有沒有遇到過一些很困難的時期，在這個困難的時期，你是怎麼樣克服困難的呢？

馮：

困難的時期，尤其是這種原創性的催化劑的設計和合成，是要突破一些原來人們已經形成的一些定式和理念。這類新催化劑，我們不知道它的性質和催化機制，我們對它的認識幾乎沒有，也就是處於未知狀態。

在這個未知狀態下，我們要去做這一類不知道前景怎麼樣的一個未知的工作，

首先是心理壓力很大；第二是帶著這個團隊進行這個研究的時候，團隊成員的壓力很大；第三是在研究工作沒獲得好的進展時，堅持還是放棄，選擇很困難。

直到2007年，我們的研究工作才有一些好的結果。

首先解決對這類催化劑的基本性質的認識，然後在手性雙氮氧化合物作為有機催化劑和手性配體顯示出了潛力。通過不懈努力，解決一個接一個具有挑戰性的科學問題。

優秀的團隊

江：

您團隊合作在你的研究中發揮了什麼樣的作用？或者你認為一個優秀的團隊應該具有什麼樣的品質？

馮：我覺得一個優秀的團隊是獲得優秀研究成果的關鍵。

研究工作首先是團隊有一個

團結協作

、

齊心聚力

的過程，如果一個團隊不能互相理解、互相幫助、互相協作、互相鼓勵，那麼這個成果是不可能取得的。

第二，

這個團隊在研究過程中一定要有一個堅定的信念

，就是說一定要在這個工作中堅持走到最後，取得優秀的成果，在堅持過程中還要學會既要堅持也要有所放棄，堅持和放棄的時機很重要。

第三，就是要

敢於創新

，如果是跟著他人走，是證明他人的設想和研究思想；如果是一個原創性的研究內容，你的工作有可能引發一系列的後繼研究，從而起引領作用。

第四，是

團隊每一個人都要有責任心

，每一個成員希望自己承擔的責任多一點，把這個科學問題解決掉。總體來說，團隊就是要有堅定信念、敢於創新、實事求是、強化責任這樣的精神。

江：

對，這個我非常同意，那麼您作為一個學術帶頭人，在遇到困難的情況下，怎樣協調團隊成員之間的協作，來激發他們創新潛力？

馮：

我覺得對團隊成員工作的辛苦、困難要有足夠的理解，要幫助他們解決工作生活中的困難和後顧之憂，讓他們能完全投入，潛心到研究中去。通過課題組文化建設，形成共同的理想、共同的目標，解決共同的科學問題，從而每一位成員在共同的奮鬥中得到成長，增強能力，提升素質，激發大家的創新潛力，圍繞共同的事業，努力奮鬥。

最新研究

江：

您最近在做什麼事兒？你最近的方向是什麼？最近做的這個方向跟你以前的這個獲獎的成果有什麼關係？

馮：

我最近的研究一方面是有新的方向在探索和開拓，更重要的還是願意做我現在已有的研究工作，因為我們已有的研究原創性強，發展的新型催化劑和方法已得到國內外一些著名高校、研究所和公司的使用，獲得了一些著名教授的正面評價，在國內外形成了廣泛的影響。

所以繼續這個方向，開展相關內容物理化學性質的研究和基本規律的總結，形成理論並反過來指導研究領域的發展。此外，還有一些應用性的研究，比如通過生物活性篩選，希望在所合成的化合物裡面產生幾個有用的活性分子，這樣才有可能更好的為人類造福。

江：

那您認為現在您這個領域裡面是否還有一些重大的研究問題需要突破，那麼一旦突破的話有什麼重大的意義呢？

馮：

還有很多的關鍵科學問題需要研究和突破，例如，一些重要的不對稱反應如何轉化到工業生產中；手性起源的問題；如何突破手性催化劑的局限，發展高效廣譜的手性催化劑。這些問題若能突破，手性藥物和手性精細化學品的合成技術將會得到解決和發展，促進綠色化學和精準合成的發展，有利於朝著100%的轉化率和沒有廢物排出的目標接近，可為一些重要手性化學品的製造提供一些原創性的技術支撐。

江：

麻煩您再簡

單的介紹一下這個成果在產業界已經具體有什麼樣的應用，它產生了什麼影響？

馮：

我們發展的催化劑和方法已在四十多類反應中得到了優秀的結果，尤其是一些不對稱新反應，也在國內外一些著名的課題組得到應用，獲得優秀的結果，為一些重要的手性分子合成提供了高效的途徑。也將一些合成方法應用藥物和候選藥物分子的合成中，得到了優秀的結果，形成了專利，轉讓給製藥公司進行產業化研究，有望為手性化學工業的發展，尤其是一些具有自主知識產權的手性技術的發展做出貢獻。

對我國原始創新的看法

江：

您對我國現在原始創新的現狀有什麼樣的看法？

馮：

對我們國家現在這種原始創新，我還是很擔憂，就是從化學來說，我們現在很多東西是跟蹤性的，走的很快，但是其研究源頭或發起研究者不在中國。

江：

那您能不能具體談一下？如果要促成這種原始創新，我們大概需要具備哪些條件呢？

馮：

一是在科學研究的評價體系要改變，讓其適宜具有原創性、創新性和引領性研究工作的產生；二是加強系統性、深入性和特色性研究工作；三是加強學術誠信建設的力度，強化學術違規的懲處。

江：

如果要做創新的話，很多時候剛開始創新的時候肯定是比較冷門的，因為沒有多少人會跟著做，那麼這個時候我們怎麼樣才能在不被大家認可的情況下，來堅持自己的這個興趣和選擇，你有沒有什麼建議？

馮：

就我來說，在2007年以前，研究工作的進展不如意，看到同齡人一批批優秀的研究成果都出來了都發表了，我還在這裡面不停地痛苦地探索。這種痛苦又是必然的，做科研不可能沒有困難。

做研究是把未知變成已知，中間充滿了不確定性，大量的東西都是失敗的。像大浪淘沙一樣，大部分都留不下來。每時每刻都在經歷著堅持還是放棄的選擇。你不知道什麼時候能成功，可能再堅持一下就做成了，也有可能永遠不成功。這個時候需要環境寬容，對這種原始創新的、探索性的工作要寬容時間，寬容失敗，允許重來，而且同行應該給矛理解和支持，紓解壓力。

給年輕人的建議

江：

非常有用的建議，那就順著這個問題我再問一下馮老師，您對以後要從事科學研究或者是剛剛進入科學研究的年輕人有沒有什麼建議？

馮：

我的建議就是選題要圍繞重要的科學問題，研究課題要具有

原創性、刨新性、引領性和有用性

，研究要靜下心，耐得住寂寞，潛心治學，注重嚴謹求實的學風。跟著你的興趣和選擇，做好堅持和放棄，總能實現自己的目標。

江：

有很多年輕的老師和科研工作者，他們在選擇這種重要的科學問題的方面，好像還有一些拿不準，您是怎麼樣選擇方向的呢？

馮：

因為我在美國做博後研究的時候，和我的合作導師史一安教授，我們經常討論一些科學問題，也涉及到選擇研究課題，在討論的過程中就說考慮到我回國去做什麼研究，史一安教授說你

要做就做別人沒做過的研究，這個研究一旦出成績了，就會引發後續的一系列研究，產生良好的影響

。我記住了這句話，回國之後就選擇我現在從事的這個領域。

感謝

江：

我覺得這個建議實際上對年輕人是非常重要。我們還有最後一個問題，馮老師您現在最想感謝的人有哪些？

馮：

我最想感謝的人就是一路走過來，我的老師、研究生導師、博後導師，他們對我科學研究的理念，工作方式方法的培養，能力的提升起了很重要的作用。第二，感謝我的團隊。在非常困難的情況下，我們能齊心聚力研究，解決一個接一個的科學問題。第三，一些同行、前輩和朋友對研究工作的討論和指導。第四，感謝我的家人對我的理解和支持。

訪者介紹

北京大學物理學院量子材料科學中心教授，未來論壇青創聯盟成員。主要從事凝聚態物理研究，重點關注原子尺度上的物性及非平衡超快動力學過程。曾入選國家首批「萬人計劃」青年拔尖人才、英國皇家物理學會IOP-JPhys Emerging Leaders、教育部「長江學者獎勵計劃」青年學者，獲國家傑出青年科學基金資助，獲陳嘉庚青年科學獎。其研究成果曾入選中國十大科技進展新聞和中國科學十大進展。

END

編輯張軍排版韓雨婷

2018未來科學大獎頒獎典禮暨

F²

科學峰會

將於2018年11月17-18日盛大開幕

地點：中國·北京中國大飯店

我們在

未來

等你

（報名請掃描下方二維碼）