“左手天才、右手瘋子”這樣的句式竟然被用以形容差之毫釐、謬以千里的微妙狀態，學術上稱之為“手性”。從海螺殼的螺旋圖案到牽牛花的攀爬方向，大到浩瀚星系，小到化學分子，手性現象在自然界無處不在。它們正如人類的左右雙手，看似一模一樣，實則完全不同。
“有一本書叫《改變世界的分子》，裡面提到了300多種有機分子，其中70%是手性分子。包括中國人發現的青蒿素，也是手性分子。”10月14日，南開大學教授、“未來科學大獎物質科學獎”得主周其林院士在2018年未來青年論壇上說道。
從海螺殼的螺旋圖案到牽牛花的攀爬方向，手性現象無處不在
對手性的認知不足，可能帶來災難性的後果。上世紀50年代末，一種減緩女性妊娠反應的藥物“反應停”被廣泛使用。其實，“反應停”的右手分子才是具有鎮靜效果的成分，左手分子卻有致畸副作用。短短數年間，全世界誕生了1萬多名先天畸形兒，被稱為“反應停”慘劇。
而在現代醫藥、農藥的生產過程中，手性工藝的使用不但會帶來巨大的經濟效益，還會減少環境負擔。
左手分子與右手分子
大名鼎鼎的“周其林催化劑”，就是一類參與手性分子合成過程的催化劑。目標是提高反應的效率和選擇性，即“想要右手分子就產生右手分子，想要左手分子就產生左手分子”。
周其林團隊在2011年合成的一種高活性手性催化劑憑藉455萬的轉化數，至今保持著分子催化劑的世界記錄。刊登論文的那期《德國應用化學》的封面圖片為長城，寓意“不到長城非好漢”。
其實，“周氏催化劑”最基礎的螺環結構，早在1999年就被選定。近20年間，螺環結構在周其林的手中不斷修飾改進，宛如一隻奇妙變幻的萬花筒。
“你想要把一件事情真正做好，可不是短時間的。有的人一輩子其實就做一件事，一輩子可能就做一個分子，把它做到極致。”周其林在演講後接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）等媒體採訪時說道，語速緩慢而堅定。
為什麼選螺環結構？“我看它好看”
剛過耳順之年的周其林祖籍安徽無為，1957年出生於江蘇南京。1974年，中學畢業的周其林回鄉務農，終日與農田、耕牛為伴。
1977年，重新開啟的高考制度給周其林的人生帶來了重要轉機：第一年，在毫無準備的情況下考試落榜；第二年，他被蘭州大學化學系錄取。
“如果沒有高考，那肯定沒有今天，中國只會多一個農民。”時隔40年，他回憶往事時顯得淡然。所謂格物致知，神奇的手性化學本身就隱隱若合哲理。
南開大學教授、2018“未來科學大獎”物質科學獎得主周其林院士
“我選擇化學也是偶然。當時物理化學都考得不錯，第一志願物理系沒有錄取，被調劑到了化學。”但周其林現在想來，或許自己本就更適合化學。這是因為，“化學要求的人不僅要有腦，還要有勤快的巧手。現在我發現我做實驗，勤快和手巧都還是有的。”
命運的轉折點就如手性分子一般精妙，差之毫釐，謬以千里。周其林謙虛地用“偶然”來概括他的際遇，但或許，勤勞和智慧早已為成就奠定了骨架。
1987年，從中科院上海有機化學研究所獲得博士學位後，周其林先後在華東理工大學、以及德國、瑞士和美國從事博士後研究，最終在1996年回到華東理工大學任教。
還在華東理工大學做博士後時，中國將加入世界貿易組織，上海外文書店甩賣積壓的外文書籍影印本。周其林“用很少的錢揹回了很多外文書籍，其中包括有機化合物字典”。回國以後，他開始在這浩如煙海的化合物字典中尋找未來的“周氏配體”。“我們做催化劑的，做夢都想發現一個全新的骨架結構，適用於很多反應；而不是簡簡單單的一個催化劑，只用於一個反應。”
在成千上萬的結構中選定一個骨架，很難完全由理性邏輯支配，有時候甚至接近一門藝術。周其林挑選“看著順眼”的查文獻、做嘗試，經歷了無數次失敗，終於在1999年開始做一類螺環結構。
“一開始做這個螺環的時候，為什麼選擇它而沒選擇別的？我看它好看！它有C2對稱性，有對稱美。”周其林笑著說道。
同樣是在1999年，周其林被教育部聘為第一批“長江學者”特聘教授，並轉入南開大學工作。
在隨後的近20年間，螺環骨架結構成為了他工作的核心，不斷改進合成新的配體和催化劑，一生二，二生三，三生萬物。
2011年，周其林團隊設計合成了一種新型的手性螺環銥催化劑，在酮的不對稱催化氫化反應中表現出超高活性，催化劑的轉化數達到4550000。而在此之前，文獻報道的最高活性手性催化劑的轉化數為2400000。
周其林團隊在2011年合成的新型手性螺環銥催化劑保持世界紀錄。周其林將長城選為了當期《德國應用化學》的封面圖片。
“當時雜誌讓我做一個封面，我就做了一個長城。中國人說不到長城非好漢，我們終於爬到了長城頂上。”
周其林稱他選擇研究手性純粹是出於好奇。“對我而言手性有很多神奇的地方，它是合成化學選擇性裡最難的一種，因為看上去左手分子和右手分子一模一樣，怎麼就能區別出來呢？”這種持續的好奇心始終伴隨著周其林的科研生涯，至今未滅。
如果要發大財，不能做這麼高效的催化劑
你的研究能解決什麼問題？這是周其林心目中最好的科研評價標準。“人家已經用別的催化劑解決了，你再去做一個催化劑說我的也可以，甚至好一點，那都沒有多少意義。做應用的人可以這麼幹，做基礎研究的不能幹這事。”
當然，重要的基礎研究成果有時也有巨大的應用價值。中國目前的藥物產業中，手性藥物佔40%以上，按傳統工藝每生產一噸藥物至少產生100噸廢物計算，每年共產生12000萬噸廢物。如果採用手性合成新工藝，不但能夠節約資源，也保護了環境。
此外，全球商品化農藥中手性農藥佔25%，如果全部採用單一異構體，每年將減少數十萬噸無效異構體的生產，環境效應十分可觀。
“周氏催化劑”已經被廣泛用於手性藥物生產，“有人說催化劑這麼好，可能發大財了吧。”周其林說道。“如果發大財不能做這麼高效的催化劑。生產一噸藥品買我們一克催化劑就夠了，這不賺錢的，這是追求科學目標。”
他希望，青年科研工作者也能以“解決什麼問題”作為第一目標，千萬不能選擇好發論文的方向。
周其林指導學生做實驗
大到國家層面上，對待科學研究不能急功近利。“要給科學家一點時間，持續地支持基礎研究，我相信拿諾貝爾獎是遲早的事。而且我們也不能總盯著諾貝爾獎，我們做研究是衝著科學、衝著國家和社會需求，對不對？（諾獎）那個東西是錦上添花，做好了自然會有，對不對？你衝著獎去，結果拿不到獎，是因為你既沒解決科學的問題，也沒解決國家的問題。”
研究螺環結構研究了20年的周其林，深知板凳需坐十年冷的道理。“不要著急，越著急越糟糕，越著急壓力越大，也就越不敢做一些原創性、週期長的東西。”
也正因如此，周其林呼籲應淡化學術界“三六九等”的區別，精心培養學術土壤。作為第一批“長江學者”，周其林看到“長江學者”之類的帽子曾在經濟發展的特殊階段帶動了科研人員的待遇提高，改變了“造原子彈不如賣茶葉蛋”的現象。但近年來，它們越來越成為固化待遇差異、影響青年科學家發展的障礙。
“做基礎研究的人，是興趣使然，不求富貴。他們能有一個體面的生活就夠了，差別不要太大。”他說道。
中國科技最大的問題是全民科學素質太低
除了化學家的身份，周其林最享受的角色是一名教師。在今年南開大學的本科生開學典禮上，他作為教師代表寄語新生：“在大學，同學們要培養獨立精神和科學精神。要學會獨立思考，凡事有自己的見解，不盲從盲信，不人云亦云。”
經歷過上山下鄉的周其林，深感他們那一代人接受的中小學教育基礎薄弱，希望擔負起育人的責任，使中國下一代的科研起點能夠更高。
“我發現中國科技整體最大的問題，還不是水平比某些發達國家落後，而是全民族的科學素質太低，太太低，還不是一點點的低。”他連用三個“低”字，彷彿一串嘆息。
周其林指出，儘管現在大街上滿是大學生，但很多人連中學時的基本科學思維方法都忘記了，遇到問題不去問為什麼，而是盲目地相信，導致騙子容易得逞。
“全民族的科學素質如果不提高，科學技術就變成少數人的事，這就麻煩了。”
看得更長遠，提前做準備，這是周其林作為科學家的自覺。不久前，他開始關注下一代的資源問題。
化石資源終將耗竭，周其林認為，這在能源上還不是大問題，畢竟有太陽能等清潔能源，配合新型的儲能技術可以解決。然而，從石油裂解等反應中提煉的化學品，構成了人類文明的物質基礎。
“我是做有機合成的，合成原料沒有了，怎麼辦？”周其林把目光轉向了二氧化碳，希冀再次找到神奇高效的“周氏催化劑”，幫助合成替代化學品。
“化石資源什麼時候用完？樂觀估計幾百年，悲觀的也要好幾十年。但科學研究一定要超前，你不知道哪年要用到，對吧？”
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