馮小明
他26歲時成為全國最年輕的副教授；
以他的名字命名的化學反應“Roskamp–Feng反應”，是首個中國科學家在中國本土所做的工作被國際人名反應專著冠以中國人名的有機化學反應；他的研究糾正了這一國際上通用有機化學教材對該反應獲得光學純產物的片面描述；
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今天，讓我們走進中國科學院院士、2021四川最美科技工作者、四川百年百杰科學家、四川大學馮小明教授，了解他的科研之路。
馮小明團隊在做實驗
立志做陳景潤一樣的科學家
對于馮小明來說，1978年是對他影響深刻的一年。當年1月，徐遲一篇名為《哥德巴赫猜想》的報告文學發(fā)表在《人民文學》，文章講述了著名數(shù)學家陳景潤如何面對困難攀登數(shù)學高峰的事，在全國引起了強烈的反響。這篇文章也在15歲的馮小明心中埋下了一個志向：“要做陳景潤一樣的科學家”。
也在這一年的春天，全國科學大會在人民大會堂召開。鄧小平在大會開幕式上明確指出“現(xiàn)代化的關鍵是科學技術現(xiàn)代化”，并重申了“科學技術就是生產力”這一觀點。 而馮小明至今還對郭沫若在閉幕式上題為《科學的春天》的書面發(fā)言記憶猶新。他隨口背了起來：“這是革命的春天，這是人民的春天，這是科學的春天！讓我們張開雙臂，熱烈地擁抱這個春天吧！……”
那個大江大河奔涌的時代，也讓正在讀初中的馮小明激情澎湃，他暗自下定決心，一定要考上大學。“那真是個激情的時代，我們也有一種狂熱，也引導著我們將來要像陳景潤一樣，從事科學、熱愛科學。”回憶起當時的情景，馮小明的眼中依然充滿著光彩，是那個時代烙印在這一代科學家身上的激情。
上世紀80年代的高考，名副其實的千軍萬馬過獨木橋，錄取率不到3%，正是在老一輩科學家精神的激勵下，1981年馮小明如愿考上了蘭州大學。
敢闖敢放棄也敢重新開始
從馮小明老家廣安武勝到蘭州，要坐汽車到南充，再從南充坐車到成都，再從成都坐火車經(jīng)寶成線到蘭州。也在這一年，長江上游發(fā)生了歷史上罕見的連續(xù)6天暴雨，洪水波及四川14個市（州）119個縣（市、區(qū)），成都到蘭州的寶成線中斷。成都到蘭州必須多次中轉。
第一次離開家鄉(xiāng)的馮小明把所有行李打包背上后，獨自踏上了求學路，“現(xiàn)在的孩子可能不能想象我們當時坐火車的情景了，當時坐綠皮火車只要能擠上去就行，在洛陽轉車的時候我們甚至把車窗玻璃都擠碎了。”馮小明至今還對當時的情景記憶猶新，“我們從成都、到安康、到洛陽，再轉火到西安，火車都轉了三次，然后坐汽車到蘭州……”經(jīng)過一番波折，用了整整一周時間，終于到了蘭州，“這一路下來，我瘦了十來斤呢！但是我并沒有覺得辛苦，內心反而是很激動的！”馮小明說。
到了大學，馮小明便開始埋頭苦讀，他每天重復著教室、自習室、寢室三點一線的生活，只要沒有課，他都早早地去上自習，風雨無阻。他的目標就是要考上研究生，那時候全國的研究生錄取人數(shù)只有幾萬人。寒來暑往，經(jīng)過四年的寒窗苦讀，馮小明如愿以償?shù)乜忌狭颂m州大學化學系有機化學專業(yè)研究生，一邊學習一邊跟著老師做研究。在老師眼中，他始終是最勤奮、最優(yōu)秀的學生之一。
1988年，碩士研究生畢業(yè)后的馮小明被分配到西南師范大學（現(xiàn)西南大學）從事有機化學教學與科學研究。那時候，科研工作并不是高校的主要任務，馮小明卻一頭扎進科研里，先后在國內外知名刊物上發(fā)表了數(shù)篇研究論文。1991年，馮小明26歲，被破格晉升為副教授，也成為了全國最年輕的副教授之一。可是他依然覺得自己學歷太低，學識太少。于是他一狠心離開西南師范大學到中國科學院化學研究所有機化學專業(yè)攻讀博士學位。在這里，知識進一步得到拓展，也讓馮小明看到國內基礎研究與世界先進水平的差距，于是他又去到美國科羅拉多州立大學化學系進行博士后研究工作。“也正是這一段不斷求學的經(jīng)歷，才為我后來的科研工作打下了堅實的基礎。”馮小明說。
扎根基礎研究20年
1999年10月，馮小明從美國返回祖國，回到了中科院成都有機化學研究所工作，2000年他回到四川，來到四川大學化學學院，在這個具有百年文化傳承的地方潛心研究基礎科學。在馮小明看來，基礎研究才是科學技術進步和產業(yè)轉型升級的根，他說“只有堅持源頭創(chuàng)新，堅定開展原創(chuàng)性研究，才能實現(xiàn)高水平科技自強自立。”
2001年，諾貝爾化學獎授予美國科學家巴里·夏普萊斯、威廉·諾爾斯與日本科學家野依良治，以表彰他們在“手性催化”領域所作出的貢獻。而此時，國內“手性化學”的研究也進入活躍期。馮小明所從事的便是與之相關的催化不對稱有機合成研究，涉及手性催化劑的設計、合成及不對稱合成反應研究以及應用這些手性催化劑合成手性藥物分子等。新型高效高選擇性催化劑，這在當時完全是新的探索，研究難度可想而知?？墒邱T小明認為，原創(chuàng)性研究就是要勇于挑戰(zhàn)最前沿的科學問題。于是，在“手性催化”這一基礎領域，馮小明一做便是20年。“做基礎研究，其實起初根本不知道未來會怎樣。這是個全新的領域，不知道結果，不知道過程，甚至不知道該怎樣著手。”馮小明說。
手性，簡單來說就是“一個物體不能與其鏡相重合的屬性”，比如我們的雙手，左右手互成鏡像又不能重合，因此這種特性被稱為“手性”。“手性是自然界的基本屬性之一，我們身體里基礎物質：核苷酸、氨基酸和單糖以及由它們構成的生物大分子核酸、蛋白質都是手性的。許多物理、化學、生物功能的產生都起源于分子手性的精確識別和嚴格匹配，如手性藥物的手性對應生物應答關系等。因此，手性材料與醫(yī)藥、農藥、信息材料和環(huán)境也都有密切的關系。”馮小明解釋道。
從19世紀開始，歐洲便開始了手性藥物的研發(fā)，到上世紀60年代，西方爆發(fā)了“反應停事件”，大量孕婦因為使用藥物沙利度胺（俗稱“反應停”，用于治療孕婦妊娠反應的藥物）而最終導致全世界誕生約1.2萬名畸形兒，俗稱“海豹嬰兒”。后來的研究發(fā)現(xiàn)，沙利度胺實際上是由兩種非常相似的化學物組成，相似得就像我們的左右手一樣，難以區(qū)別。其右手化合物（R-構型）具有抑制妊娠反應活性，而左手化合物（S-構型）有致畸性。1992年，美國FDA發(fā)布了手性藥物指導原則：所有手性化合物必須做到純度達99.9%的單一對映異構體分子才能上市，并且每一個構型都要明確其藥性。隨后，歐洲、日本、加拿大等國隨后也規(guī)定了類似的法規(guī)。
目前，全球手性類藥物銷售額接近全球藥品市場的一半。很明顯，研究手性化合物對于科學研究以及人類生命健康有著重要意義。而不對稱催化合成是獲得手性化合物最有效和重要的合成途徑之一，而手性催化劑則是不對稱催化的關鍵，因此研究手性催化劑及其催化不對稱反應便是馮小明的研究課題。
永攀科學高峰
“設計合成催化劑是現(xiàn)代化學化工中最核心最關鍵的技術之一，手性催化劑不但要促進化學分子的斷鍵重組，同時它還要控制過程中分子的空間構型。”馮小明解釋道。過去很長一段時間里，“配體或者催化劑的骨架具有剛性是‘優(yōu)勢手性催化劑’的重要條件，許多配體或催化劑一般只適用于個別反應和部分底物，不具通用性。”馮小明說，這曾是國際化學界的共識。
從組建課題組開始，馮小明和團隊每天就是做大量的實驗。在實驗室里，日復一日，他們合成了成百上千的化合物。馮小明說，做基礎研究，其實起初并不知道未來會怎樣。這是個全新的領域，不知道結果，不知道過程，甚至不知道該怎樣著手。“那種探索人類未知的欲望，會讓你心甘情愿地靜下心來挖掘，并且甘之如飴。”成功了這就是全新的成果，失敗了也無妨，那種探索的欲望始終會把你推著往前走。
2011年，馮小明課題組發(fā)展的手性雙氮氧化合物被冠名為馮氏手性配體或馮氏手性催化劑，這是目前對反應類型和底物最具廣譜性、價格最低的催化劑之一。這是一類具有自主知識產權的新型“優(yōu)勢手性配體”，突破了對配體剛性骨架的傳統(tǒng)要求，獲得了具有最佳“手性口袋效應”的手性催化劑，為手性催化劑的設計提供了新思路。到目前，馮小明課題組發(fā)展的手性雙氮氧配體能夠與二十多種金屬配位生成配合物催化劑。手性雙氮氧既可做有機催化劑，也可做手性配體，可高效高選擇性地催化六十多類反應，包括二十多類新反應。其中一類反應被Elsevier出版社的有機人名反應專著冠名為“Roskamp–Feng”反應。此后，馮小明課題組的成果就一發(fā)不可收拾。如今，其所發(fā)展的手性雙氮氧配體及其配合物被國際公認，已是最為經(jīng)濟、綠色、適用范圍最廣的一種不對稱手性催化劑。
隨著研究的成功，各種榮譽也紛沓而至：未來科學大獎、何梁何利基金科學與技術進步獎……可是馮小明很淡然，依然大部分時間“泡”在實驗室。他說：“我只是發(fā)現(xiàn)了那個‘好的催化劑’但是還需要知道它為什么好，它的極限在哪，有沒有邊界……”
讓優(yōu)秀的人培養(yǎng)出更優(yōu)秀的人
2013年，馮小明當選為中國科學院院士。他深知自己是科學家，更是教師，肩負著創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重任。“要培養(yǎng)出高水平的具有創(chuàng)新能力的人才，老師首先就要起到標桿作用。要用最優(yōu)秀的人培養(yǎng)更優(yōu)秀的人，更優(yōu)秀的學生會促使老師變得更優(yōu)秀。”這是馮小明的育人理念。“學生都是看著老師成長的，老師什么樣子，學生畢業(yè)后也是什么樣子，就像孩子看著大人一樣，有樣學樣。所以教師身上的嚴謹、求實的作風非常重要。”馮小明如是說。
在四川大學第一理科樓南三樓辦公室走廊的墻上，張貼著一排字——“智慧，勤奮，誠信，自信，抓住機遇，走向成功；堅定信念，敢于創(chuàng)新，實事求是，強化責任。”這是自課題組1996年組建以來，傳承的文化和要求。“我們這一代科研工作者曾經(jīng)都有一個目標，做像陳景潤那樣的人，正因為這個信念和初心，我們努力學習，希望報效國家，正是這理想信念支撐著我們一路走來；從事研究，要敢于走新路，敢于突破，這樣才能創(chuàng)造一片天地；更重要還要實事求是，虛假的東西經(jīng)不起時間檢驗，所以實事求非常重要。還要強化責任，每個人要有責任擔當，有對國家、對民族、對社會有責任感，才能共同推動社會發(fā)展。”馮小明說道。
在這樣的課題組文化中，多年來，馮小明課題組培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀人才，有國家杰出青年科學基金獲得者、中國青年女科學家獎獲得者劉小華教授，還有國家杰出青年科學基金獲得者、優(yōu)秀青年科研基金獲得者、洪堡學者等一批優(yōu)秀的青年科技工作者。
談到未來，馮小明說：“我想我會一如既往地堅持原創(chuàng)性的基礎研究，實現(xiàn)更多從零到一的突破，產生原創(chuàng)性的技術，用原創(chuàng)性研究引領創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為社會進步、國家富強、民族復興作出我們的努力和貢獻。”希望人人都有一種創(chuàng)新的素質，一種創(chuàng)新的信念，一種創(chuàng)新的精神，讓創(chuàng)新成為一種素質，為人類社會的發(fā)展領跑。
