馮小明

他26歲時(shí)成為全國(guó)最年輕的副教授；

以他的名字命名的化學(xué)反應(yīng)“Roskamp–Feng反應(yīng)”，是首個(gè)中國(guó)科學(xué)家在中國(guó)本土所做的工作被國(guó)際人名反應(yīng)專著冠以中國(guó)人名的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)；他的研究糾正了這一國(guó)際上通用有機(jī)化學(xué)教材對(duì)該反應(yīng)獲得光學(xué)純產(chǎn)物的片面描述；

……

今天，讓我們走進(jìn)中國(guó)科學(xué)院院士、2021四川最美科技工作者、四川百年百杰科學(xué)家、四川大學(xué)馮小明教授，了解他的科研之路。

馮小明團(tuán)隊(duì)在做實(shí)驗(yàn)

立志做陳景潤(rùn)一樣的科學(xué)家

對(duì)于馮小明來(lái)說(shuō)，1978年是對(duì)他影響深刻的一年。當(dāng)年1月，徐遲一篇名為《哥德巴赫猜想》的報(bào)告文學(xué)發(fā)表在《人民文學(xué)》，文章講述了著名數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)如何面對(duì)困難攀登數(shù)學(xué)高峰的事，在全國(guó)引起了強(qiáng)烈的反響。這篇文章也在15歲的馮小明心中埋下了一個(gè)志向：“要做陳景潤(rùn)一樣的科學(xué)家”。

也在這一年的春天，全國(guó)科學(xué)大會(huì)在人民大會(huì)堂召開(kāi)。鄧小平在大會(huì)開(kāi)幕式上明確指出“現(xiàn)代化的關(guān)鍵是科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化”，并重申了“科學(xué)技術(shù)就是生產(chǎn)力”這一觀點(diǎn)。 而馮小明至今還對(duì)郭沫若在閉幕式上題為《科學(xué)的春天》的書(shū)面發(fā)言記憶猶新。他隨口背了起來(lái)：“這是革命的春天，這是人民的春天，這是科學(xué)的春天！讓我們張開(kāi)雙臂，熱烈地?fù)肀н@個(gè)春天吧！……”

那個(gè)大江大河奔涌的時(shí)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(xué)。“那真是個(gè)激情的時(shí)代，我們也有一種狂熱，也引導(dǎo)著我們將來(lái)要像陳景潤(rùn)一樣，從事科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)。”回憶起當(dāng)時(shí)的情景，馮小明的眼中依然充滿著光彩，是那個(gè)時(shí)代烙印在這一代科學(xué)家身上的激情。

上世紀(jì)80年代的高考，名副其實(shí)的千軍萬(wàn)馬過(guò)獨(dú)木橋，錄取率不到3%，正是在老一輩科學(xué)家精神的激勵(lì)下，1981年馮小明如愿考上了蘭州大學(xué)。

敢闖敢放棄也敢重新開(kāi)始

從馮小明老家廣安武勝到蘭州，要坐汽車(chē)到南充，再?gòu)哪铣渥?chē)到成都，再?gòu)某啥甲疖?chē)經(jīng)寶成線到蘭州。也在這一年，長(zhǎng)江上游發(fā)生了歷史上罕見(jiàn)的連續(xù)6天暴雨，洪水波及四川14個(gè)市（州）119個(gè)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(zhuǎn)。

第一次離開(kāi)家鄉(xiāng)的馮小明把所有行李打包背上后，獨(dú)自踏上了求學(xué)路，“現(xiàn)在的孩子可能不能想象我們當(dāng)時(shí)坐火車(chē)的情景了，當(dāng)時(shí)坐綠皮火車(chē)只要能擠上去就行，在洛陽(yáng)轉(zhuǎn)車(chē)的時(shí)候我們甚至把車(chē)窗玻璃都擠碎了。”馮小明至今還對(duì)當(dāng)時(shí)的情景記憶猶新，“我們從成都、到安康、到洛陽(yáng)，再轉(zhuǎn)火到西安，火車(chē)都轉(zhuǎn)了三次，然后坐汽車(chē)到蘭州……”經(jīng)過(guò)一番波折，用了整整一周時(shí)間，終于到了蘭州，“這一路下來(lái)，我瘦了十來(lái)斤呢！但是我并沒(méi)有覺(jué)得辛苦，內(nèi)心反而是很激動(dòng)的！”馮小明說(shuō)。

到了大學(xué)，馮小明便開(kāi)始埋頭苦讀，他每天重復(fù)著教室、自習(xí)室、寢室三點(diǎn)一線的生活，只要沒(méi)有課，他都早早地去上自習(xí)，風(fēng)雨無(wú)阻。他的目標(biāo)就是要考上研究生，那時(shí)候全國(guó)的研究生錄取人數(shù)只有幾萬(wàn)人。寒來(lái)暑往，經(jīng)過(guò)四年的寒窗苦讀，馮小明如愿以償?shù)乜忌狭颂m州大學(xué)化學(xué)系有機(jī)化學(xué)專業(yè)研究生，一邊學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)（現(xiàn)西南大學(xué)）從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)與科學(xué)研究。那時(shí)候，科研工作并不是高校的主要任務(wù)，馮小明卻一頭扎進(jìn)科研里，先后在國(guó)內(nèi)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(guó)最年輕的副教授之一?？墒撬廊挥X(jué)得自己學(xué)歷太低，學(xué)識(shí)太少。于是他一狠心離開(kāi)西南師范大學(xué)到中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)化學(xué)專業(yè)攻讀博士學(xué)位。在這里，知識(shí)進(jìn)一步得到拓展，也讓馮小明看到國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)研究與世界先進(jìn)水平的差距，于是他又去到美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)化學(xué)系進(jìn)行博士后研究工作。“也正是這一段不斷求學(xué)的經(jīng)歷，才為我后來(lái)的科研工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”馮小明說(shuō)。

扎根基礎(chǔ)研究20年

1999年10月，馮小明從美國(guó)返回祖國(guó)，回到了中科院成都有機(jī)化學(xué)研究所工作，2000年他回到四川，來(lái)到四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院，在這個(gè)具有百年文化傳承的地方潛心研究基礎(chǔ)科學(xué)。在馮小明看來(lái)，基礎(chǔ)研究才是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的根，他說(shuō)“只有堅(jiān)持源頭創(chuàng)新，堅(jiān)定開(kāi)展原創(chuàng)性研究，才能實(shí)現(xiàn)高水平科技自強(qiáng)自立。”

2001年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家巴里·夏普萊斯、威廉·諾爾斯與日本科學(xué)家野依良治，以表彰他們?cè)?ldquo;手性催化”領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)。而此時(shí)，國(guó)內(nèi)“手性化學(xué)”的研究也進(jìn)入活躍期。馮小明所從事的便是與之相關(guān)的催化不對(duì)稱有機(jī)合成研究，涉及手性催化劑的設(shè)計(jì)、合成及不對(duì)稱合成反應(yīng)研究以及應(yīng)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(dāng)時(shí)完全是新的探索，研究難度可想而知?？墒邱T小明認(rèn)為，原創(chuàng)性研究就是要勇于挑戰(zhàn)最前沿的科學(xué)問(wèn)題。于是，在“手性催化”這一基礎(chǔ)領(lǐng)域，馮小明一做便是20年。“做基礎(chǔ)研究，其實(shí)起初根本不知道未來(lái)會(huì)怎樣。這是個(gè)全新的領(lǐng)域，不知道結(jié)果，不知道過(guò)程，甚至不知道該怎樣著手。”馮小明說(shuō)。

手性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“一個(gè)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(chǔ)物質(zhì)：核苷酸、氨基酸和單糖以及由它們構(gòu)成的生物大分子核酸、蛋白質(zhì)都是手性的。許多物理、化學(xué)、生物功能的產(chǎn)生都起源于分子手性的精確識(shí)別和嚴(yán)格匹配，如手性藥物的手性對(duì)應(yīng)生物應(yīng)答關(guān)系等。因此，手性材料與醫(yī)藥、農(nóng)藥、信息材料和環(huán)境也都有密切的關(guān)系。”馮小明解釋道。

從19世紀(jì)開(kāi)始，歐洲便開(kāi)始了手性藥物的研發(fā)，到上世紀(jì)60年代，西方爆發(fā)了“反應(yīng)停事件”，大量孕婦因?yàn)槭褂盟幬锷忱劝罚ㄋ追Q“反應(yīng)停”，用于治療孕婦妊娠反應(yīng)的藥物）而最終導(dǎo)致全世界誕生約1.2萬(wàn)名畸形兒，俗稱“海豹嬰兒”。后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，沙利度胺實(shí)際上是由兩種非常相似的化學(xué)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(gòu)型）具有抑制妊娠反應(yīng)活性，而左手化合物（S-構(gòu)型）有致畸性。1992年，美國(guó)FDA發(fā)布了手性藥物指導(dǎo)原則：所有手性化合物必須做到純度達(dá)99.9%的單一對(duì)映異構(gòu)體分子才能上市，并且每一個(gè)構(gòu)型都要明確其藥性。隨后，歐洲、日本、加拿大等國(guó)隨后也規(guī)定了類(lèi)似的法規(guī)。

目前，全球手性類(lèi)藥物銷(xiāo)售額接近全球藥品市場(chǎng)的一半。很明顯，研究手性化合物對(duì)于科學(xué)研究以及人類(lèi)生命健康有著重要意義。而不對(duì)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(duì)稱催化的關(guān)鍵，因此研究手性催化劑及其催化不對(duì)稱反應(yīng)便是馮小明的研究課題。

永攀科學(xué)高峰

“設(shè)計(jì)合成催化劑是現(xiàn)代化學(xué)化工中最核心最關(guān)鍵的技術(shù)之一，手性催化劑不但要促進(jìn)化學(xué)分子的斷鍵重組，同時(shí)它還要控制過(guò)程中分子的空間構(gòu)型。”馮小明解釋道。過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，“配體或者催化劑的骨架具有剛性是‘優(yōu)勢(shì)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(gè)別反應(yīng)和部分底物，不具通用性。”馮小明說(shuō)，這曾是國(guó)際化學(xué)界的共識(shí)。

從組建課題組開(kāi)始，馮小明和團(tuán)隊(duì)每天就是做大量的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室里，日復(fù)一日，他們合成了成百上千的化合物。馮小明說(shuō)，做基礎(chǔ)研究，其實(shí)起初并不知道未來(lái)會(huì)怎樣。這是個(gè)全新的領(lǐng)域，不知道結(jié)果，不知道過(guò)程，甚至不知道該怎樣著手。“那種探索人類(lèi)未知的欲望，會(huì)讓你心甘情愿地靜下心來(lái)挖掘，并且甘之如飴。”成功了這就是全新的成果，失敗了也無(wú)妨，那種探索的欲望始終會(huì)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(duì)反應(yīng)類(lèi)型和底物最具廣譜性、價(jià)格最低的催化劑之一。這是一類(lèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型“優(yōu)勢(shì)手性配體”，突破了對(duì)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(yīng)”的手性催化劑，為手性催化劑的設(shè)計(jì)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(jī)催化劑，也可做手性配體，可高效高選擇性地催化六十多類(lèi)反應(yīng)，包括二十多類(lèi)新反應(yīng)。其中一類(lèi)反應(yīng)被Elsevier出版社的有機(jī)人名反應(yīng)專著冠名為“Roskamp–Feng”反應(yīng)。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(guó)際公認(rèn)，已是最為經(jīng)濟(jì)、綠色、適用范圍最廣的一種不對(duì)稱手性催化劑。

隨著研究的成功，各種榮譽(yù)也紛沓而至：未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)……可是馮小明很淡然，依然大部分時(shí)間“泡”在實(shí)驗(yàn)室。他說(shuō)：“我只是發(fā)現(xiàn)了那個(gè)‘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(méi)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(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。他深知自己是科學(xué)家，更是教師，肩負(fù)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(biāo)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(xué)生會(huì)促使老師變得更優(yōu)秀。”這是馮小明的育人理念。“學(xué)生都是看著老師成長(zhǎng)的，老師什么樣子，學(xué)生畢業(yè)后也是什么樣子，就像孩子看著大人一樣，有樣學(xué)樣。所以教師身上的嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的作風(fēng)非常重要。”馮小明如是說(shuō)。

在四川大學(xué)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(chéng)信，自信，抓住機(jī)遇，走向成功；堅(jiān)定信念，敢于創(chuàng)新，實(shí)事求是，強(qiáng)化責(zé)任。”這是自課題組1996年組建以來(lái)，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(gè)目標(biāo)，做像陳景潤(rùn)那樣的人，正因?yàn)檫@個(gè)信念和初心，我們努力學(xué)習(xí)，希望報(bào)效國(guó)家，正是這理想信念支撐著我們一路走來(lái)；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(shí)事求是，虛假的東西經(jīng)不起時(shí)間檢驗(yàn)，所以實(shí)事求非常重要。還要強(qiáng)化責(zé)任，每個(gè)人要有責(zé)任擔(dān)當(dāng)，有對(duì)國(guó)家、對(duì)民族、對(duì)社會(huì)有責(zé)任感，才能共同推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。”馮小明說(shuō)道。

在這樣的課題組文化中，多年來(lái)，馮小明課題組培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀人才，有國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)獲得者劉小華教授，還有國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、優(yōu)秀青年科研基金獲得者、洪堡學(xué)者等一批優(yōu)秀的青年科技工作者。

談到未來(lái)，馮小明說(shuō)：“我想我會(huì)一如既往地堅(jiān)持原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)更多從零到一的突破，產(chǎn)生原創(chuàng)性的技術(shù)，用原創(chuàng)性研究引領(lǐng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為社會(huì)進(jìn)步、國(guó)家富強(qiáng)、民族復(fù)興作出我們的努力和貢獻(xiàn)。”希望人人都有一種創(chuàng)新的素質(zhì)，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(zhì)，為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展領(lǐng)跑。