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第71屆林道諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會議現(xiàn)場。 圖片來源：主辦方供圖

與諾獎(jiǎng)獲得者交流很有裨益

在2020年和2021年的兩次在線會議之后，2022年的林道諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會議終于回歸線下，從全球90個(gè)國家遴選出來的年輕科學(xué)家與諾獎(jiǎng)獲得者進(jìn)行面對面的交流，或?qū)λ麄兾磥淼目蒲械缆樊a(chǎn)生十分重要的影響。

林道諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會議董事會主席貝蒂娜·貝納多特伯爵夫人在會議開幕式上說：“隨著第71屆會議的召開，我們再次在博登湖為下一代國際頂尖研究人員提供一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會：從許多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的生活經(jīng)驗(yàn)中直接受益，同時(shí)在全球范圍內(nèi)為他們自己的未來建立網(wǎng)絡(luò)?！?/span>

出席會議開幕式的德國聯(lián)邦教研部部長貝蒂娜·施塔克-瓦青格在演講中強(qiáng)調(diào)了德國在全球科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用。在過去兩年中，德國研究人員因在物理和化學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)獲得3次諾貝爾獎(jiǎng)。施塔克-瓦青格表示：“頂尖研究在全球網(wǎng)絡(luò)中蓬勃發(fā)展。當(dāng)來自不同國家的科學(xué)家的觀點(diǎn)和見解匯聚在一起時(shí)，就可找到應(yīng)對全球挑戰(zhàn)的良好解決方案。作為國際論壇，在林道舉行的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會議為此作出了獨(dú)特的貢獻(xiàn)。不僅國家之間的重要橋梁得以建立，跨代的網(wǎng)絡(luò)也在這里建立。”

催化中的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)之路

會議開幕當(dāng)天，2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一，美國普林斯頓大學(xué)戴維·麥克米倫教授作了題為《催化中的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)之路》的主旨演講。由于開發(fā)出有機(jī)不對稱催化，麥克米倫與德國的本亞明·利斯特教授共同獲得2021年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。麥克米倫首創(chuàng)了“有機(jī)催化”一詞，并提出一種全新的有機(jī)催化機(jī)理——亞胺活化。他的報(bào)告緊緊圍繞有機(jī)催化和光氧化還原催化展開。

麥克米倫簡要介紹了為什么有機(jī)催化劑在現(xiàn)代合成化學(xué)中得到廣泛探索，然后詳細(xì)闡述了復(fù)雜催化系統(tǒng)的反應(yīng)通用性與機(jī)理研究的關(guān)系。他的研究團(tuán)隊(duì)新開發(fā)了一種添加劑映射方法，可快速擴(kuò)展合成方法的實(shí)用性。利用高通量實(shí)驗(yàn)和構(gòu)效關(guān)系研究對具有挑戰(zhàn)性和底物受限反應(yīng)中的添加劑進(jìn)行篩選評估，找到最優(yōu)添加劑以拓展底物范圍，并基于篩選數(shù)據(jù)進(jìn)一步深化對反應(yīng)機(jī)理的理解。作為應(yīng)用驗(yàn)證，麥克米倫將該方法用于金屬光氧化還原脫羧芳基化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酰亞胺配體作為添加劑能夠克服許多先前未解決的局限性，并對鎳催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理研究具有重要的意義。

最后，麥克米倫重點(diǎn)介紹了一種形成碳碳鍵的全新方法來構(gòu)建更好的分子。他們從簡單易得的氧化還原活性酯和烷基溴化物出發(fā)，通過鐵卟啉捕獲烷基自由基，經(jīng)雙分子均裂取代機(jī)制和光氧化還原協(xié)同催化實(shí)現(xiàn)了仿生sp3-sp3交叉偶聯(lián)，成功地構(gòu)建了一系列季碳sp3-碳中心。該方法不僅進(jìn)一步完善了碳碳鍵偶聯(lián)策略，而且為復(fù)雜分子的設(shè)計(jì)和合成提供了新策略。這種通用的“交叉耦合”方法對制藥行業(yè)有著廣泛的影響。通過這一過程構(gòu)建分子的三維結(jié)構(gòu)提供了與藥物靶點(diǎn)的精確匹配。

選擇重要難題才會與眾不同

圍繞設(shè)計(jì)和合成分子機(jī)器，2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一、荷蘭格羅寧根大學(xué)伯納德·費(fèi)林加教授作了題為《發(fā)現(xiàn)的喜悅》的報(bào)告。費(fèi)林加合成出世界首個(gè)人工分子馬達(dá)，通過結(jié)構(gòu)工程實(shí)現(xiàn)對分子馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控，并發(fā)展出一系列基于分子馬達(dá)的智能分子材料，將“蒸汽機(jī)時(shí)代”帶入到分子維度。他構(gòu)建的全人工合成的納米分子車，能夠在金表面實(shí)現(xiàn)精確的制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，使得宏觀機(jī)器概念在微觀世界得以實(shí)現(xiàn)，成為化學(xué)學(xué)科發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。同時(shí)，他將“光開關(guān)”的概念引入到分子信息存儲、液晶材料、手性控制、生物大分子等領(lǐng)域，推動(dòng)了相關(guān)交叉領(lǐng)域的發(fā)展。

費(fèi)林加在演講中重點(diǎn)介紹了他關(guān)于分子開關(guān)和分子馬達(dá)的發(fā)現(xiàn)之旅。費(fèi)林加強(qiáng)調(diào)，探索當(dāng)前化學(xué)科學(xué)的前沿，有廣闊的未知領(lǐng)域可以體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂趣。合成化學(xué)的創(chuàng)造力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大自然的設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)人類自己的分子世界提供了無限的機(jī)會。在過去的幾十年里，化學(xué)家們在建造小型藝術(shù)（分子層面）的實(shí)踐中取得了驚人的成功。未來從分子到動(dòng)態(tài)分子系統(tǒng)的基本挑戰(zhàn)就是如何控制和利用納米尺度的運(yùn)動(dòng)。

在報(bào)告中費(fèi)林加深情回憶了自己的恩師漢斯·溫伯格教授，并復(fù)述了溫伯格的名言：“我希望每一個(gè)孩子在他的一生中都有一個(gè)能讓他與眾不同的好老師。”費(fèi)林加說，溫伯格教授經(jīng)常激勵(lì)他去做別人沒有做過的事情。當(dāng)費(fèi)林加成功合成自己的第一個(gè)分子時(shí)，盡管沒有任何用處，溫伯格教授仍然鼓勵(lì)他說，這是全世界都沒有人做過的事。這句話讓費(fèi)林加很驕傲，他十分感慨地說：“老師打開窗戶，與年輕人才共塑我們的未來?！辟M(fèi)林加認(rèn)為，年輕人可通過很多方式發(fā)現(xiàn)自己的才華，例如追隨夢想、自信、熱情、發(fā)現(xiàn)自己的極限等。他給現(xiàn)場的年輕學(xué)者一個(gè)忠告：選擇重要的難題，這才會與眾不同。