余金权,1966年1月出生于浙江淳安,1987年本科毕业于华东师范大学,1999年在英国剑桥大学获得博士学位。2004年加入美国布兰迪斯大学任助理教授,2007年任美国斯克利普斯研究所副教授,2010年任教授。
余金权教授是国际上C-H键活化领域最为活跃的华人学者。他的研究领域主要为:C-H键活化研究及其在新药研发和天然产物全合成领域的应用。他在惰性C-H键的选择性活化和重组研究方面开展了非常原创的工作,例如弱配位作用促进的金属钯催化的C-H键活化、远程C-H键活化和不对称催化的C-H键活化等。余金权教授已在Nature、Science、Nature Chemistry、JACS和ACIE等国际著名期刊上发表百余篇学术论文,并获得了Elias J. Corey Award(2014)、Raymond and Beverly Sackler Prize in the Physical Sciences(2013)、ACS Cope Scholar Award(2012)、Mukaiyama Award(2012)等诸多国际著名奖项。2016年获美国跨领域最高奖——麦克阿瑟天才奖。
麦克阿瑟天才奖得主余金权:前十年选择难度不大的课题可能导致终身平庸
“现代科研竞争,不在于智力,而在于超常想象力。”一头爆炸式卷发的麦克阿瑟天才奖得主余金权,今天在世界顶尖科学家论坛(上海·滴水湖)讲述了他充满想象力的一次发现,把肥皂中脂肪酸的碳氢键打断,直接做成药,从而开启了合成化学的一扇窗。解放日报·上观新闻记者会前对其进行了独家专访。据透露,全世界排名前十的大部分制药企业都与他有合作,有些药已进入临床2期,有望治疗脑神经疾病和皮肤癌。
每天工作15小时,每天都面对失败
“我选择了一个很难的课题,因此很长一段时间都不被看好,实验室也差点关门。”余金权介绍,合成化学已有190多年历史,药物、衣物的材料、香料都和合成分子有关。化学家就像是一名搬运工,只不过搬运的是原子。很多的原子键都可以被打断重组,从而变成另一个分子,但一直以来有个充满惰性的碳氢键(碳原子和氢原子间的化学键)没法分割。有意思的是,这一稳定性也很重要,是人类进化过程中的聪明选择,否则生命就会不稳定,晒晒太阳就会被氧化了。让科学家着迷的是,碳氢键存在于许多有机分子的原材料中,如果把氢原子去掉,接上另一个碳原子,将会带来更快捷的制药方法。
从未想过有一天会获得麦克阿瑟天才奖的余金权,在2002年的时候,对于这一困扰了科学家一个多世纪的难题,表现出了极大的兴趣。以往科学家在设计催化剂的时候,往往不把如影随形的熵变和焓变分开,余金权却天马行空地提出要把它们分开考虑,并首次在碳氢键活化过程中研究立体化学,让人们意识到原来的模型只适合平面的碳原子,而不适合碳氢键这样的四面体分子。
之所以说难上加难,正在于既要打断碳氢键,还要准确控制立体化学,相当于要解答试卷上最后两道难题。“我那时差不多一天都呆在实验室,要工作15小时,当然也每天都在面对失败,但只要保持想象力,隔几年总能看到局部上的突破。”余金权的两篇论文,第一次投稿就被拒绝了,后来费尽周折才得以发表。到了2007年,他书面申请后续科研基金失败,实验室眼看就要关门。转机,发生在一次口头陈述之后。这家基金机构邀请了一些年轻人去交流,余金权有机会第一次把自己这些听上去有些疯狂的想法和盘托出。两星期后,他获得了一笔科研基金。与此同时,他收到了美国知名的斯克利普斯研究所的工作邀请。
“在山村里行走时,有些地方看上去离得很近,但需穿过大山。碳氢键就是这些山路,被打断后,就成了一条直达隧道。”余金权带领团队花了14年时间,在2016年修成了这么一条“隧道”,并在知天命的年纪获得了麦克阿瑟天才奖。为推动这一技术产业化,余金权成立了两家公司,并被评为美国生物技术领域最有潜力的公司,其中一家已经盈利。
余金权在世界顶尖科学家论坛上发言
科研竞争不在于智力,在于超常想象力
“做科研最重要的是要有想象力和深究精神。”余金权告诉解放日报·上观新闻记者,自己对化学分子空间的想象力,确实有些与众不同,算是天赋吧。他从小就爱钻牛角尖,同学们还给他起了绰号,而科研工作往往需要这样的深究和质疑。想象力从何而来?“到大自然中去,一直对生活充满激情,将有助于保持想象力。”小时候,余金权生活在浙江省淳安县的一个山坳里,方圆几公里就他们一户人家。上学的日子,他要翻山越岭,到了湖边再划小舢板过去,有时小舢板在对岸,还得等上许久。往往等他赶到学校,已是中午,怕傍晚天黑,下午还得早早往家赶。“我小时候最大的爱好,就是去小溪里捉鱼。”在他印象中,整个童年都在大自然中度过了,不是砍柴割草,就是捉鱼抓蟹。
1982年,16岁的余金权考上了华东师范大学化学系。“我无法抗拒分子结构的吸引力,只要其内在位置发生变化,它就会变成另一种物质。”余金权特别感念在上海有机所做本科论文时,遇到了戴立信院士,这位后来被授予中国化学会终身成就奖的科学家成为了余金权在科研道路上的启蒙老师。
“现代科研竞争,不在于智力,而在于超常想象力。”余金权主张科学家对生活要有激情,要有能“钻”得进去的业余爱好,这和做科研的道理是相通的。上大学前,他从未见过足球和篮球,后来这些都成为了他的爱好。到了剑桥大学,他结识了也在那里学习的乒乓球世界冠军邓亚萍,起初他觉得,乒乓球你来我往地有点无趣,后来才发现这项运动原来和科研一样,有着许多讲究和奥妙,如今他不仅学会了削球,还能拉弧圈球。“我准备将来和邓亚萍切磋切磋。”
除了运动,余金权也从艺术中寻找科研灵感。在他看来,化学家也是艺术家。分子结构的几何空间,和画画有关系;化学家有时依靠灵感而不是理论,走进更深入的地方。余金权一直都很喜欢琢磨音乐,“有时听到一个唱段很优美,就会想这个声音究竟是怎么发出来的。”
几乎所有人第一眼看到余金权的爆炸式卷发,都会觉得他更像是一名艺术家。“其实,我的头发小时候只有一丁点卷,没想到越来越卷,上大学时还被误以为烫发挨过批评,到剑桥大学后更加一发不可收拾,卷成了你现在看到的这个样子。”
前十年选择难度不大的课题,可能导致终身平庸
“中国完全有可能有自己的大奖,只是需要时间。”余金权还有一个身份,未来科学大奖科学家委员会委员。该奖是中国大陆第一个由科学家、企业家群体共同发起的民间科学奖项。他坦言,这一工作很花时间,但也很值得,可以把中国一些优秀的化学工作介绍给全世界。
30多年前,余金权在上海度过了大学时光。那时,坐一趟公交车根本就挤不上去,整个城市也灰蒙蒙的。如今,他感觉,上海不仅变漂亮了,这里的人们也变得大气了。“上海要打造有国际影响力的科创中心,人才是重中之重,此外要有科学合理的评价机制和压力。”
“前十年选择难度不大的课题,可能导致终身平庸。”对于现在国内一些青年科学家为了戴上人才“帽子”,一心只想从简单课题入手好尽快出成果的做法,余金权不是很认同。他告诉解放日报·上观新闻记者,选择课题是科研中最困难的一件事,需要花时间去思考,既要看这个课题经历的时间跨度,是不是多年没有解决的科学难题,也要考量课题的宽度,是否能够改变其他科学家的工作以及给人们的生活将带来积极影响。他认为,人生短暂,如果选择了从事科研工作,还是应该去尝试一些有难度的课题。正如肯尼迪所说,要登月,不是因为其容易,而是因为其艰难。
“要勇敢地把自己放在艰难环境里去煎熬。”余金权说,即使科学问题没有解决,但科研人员获得了知识和灵感,也可以有别的发现。这样的“置之死地”,提供了非同一般的科学训练机会,可以在一个更高水准上提高思维能力。他建议,上海在建设有国际影响力的科创中心时,除了要聚集一流人才,也要有高难度的科学问题,而年轻的科研人员要立志去解决这样的问题。
关键词:碳氢键
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