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 在2019年度國家科技獎揭曉的獲獎項目中，被視為原創性最強、科學價值最高的自然科學獎一等獎，頒給了南開大學周其林院士研究團隊的高效手性螺環催化劑的發現。該項研究成果發現了一類全新的手性螺環配體骨架結構，并在此基礎上發展了一系列選擇性好、轉化效率高、適應性強的手性螺環催化劑，將手性分子的合成效率提高到一個新高度。

　　手性是指物體與其鏡像不能重疊的現象，如同人的左右手。從分子、原子等微觀粒子到宏觀物質世界，手性現象普遍存在，構成生命體的基本物質如蛋白質、DNA、糖等都具有手性。

　　在用于治療的藥物中，許多都是手性藥物，手性藥物的不同對映異構體，在生理過程中會顯示出不同的藥效。然而，在一般化學合成中，手性分子的這兩種對映異構體出現比例是相等的。因此，每生產一千克藥物，人們不得不費盡周折，再把另一半分離出來。

　　精準高效地創造手性分子是科學家一直以來的夢想和追求，不對稱催化由此誕生，并成為創造手性分子最有效的方法。不對稱催化是合成化學的前沿研究領域，其核心是手性催化劑。在過去多年的研究中，雖然已出現不少手性催化劑，但由于缺少廣譜性的手性配體基本骨架，真正對多種反應都有效的“優勢手性催化劑”很少。然而，在合成用于治療的手性藥物時，人們總是渴望有一天能實現“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”。

　　周其林院士團隊的工作就是在不對稱催化領域尋找或者設計更高效的手性催化劑。該團隊經過20年的研究探索，發現了一類全新的手性螺環配體骨架結構，并在此基礎上，發展了一系列手性螺環催化劑，這些手性螺環催化劑具有廣譜性，在許多不對稱催化反應中都表現出優于其他手性催化劑的催化活性和對映選擇性。例如，手性螺環銥催化劑在多種不飽和羧酸的不對稱催化氫化反應中，都保持了目前最高的催化活性和對映選擇性紀錄，在酮的不對稱氫化反應中，更是取得了450萬的催化轉化數，成為迄今為止最高效的手性催化劑;手性螺環銅和鐵催化劑解決了金屬卡賓對雜原子—氫鍵不對稱插入反應的對映選擇性低下難題，將其發展成為具有很高選擇性的反應。手性螺環催化劑的發現和應用，將手性分子的合成效率提高到一個新高度。

　　這些催化劑被國內外同行稱為“周氏催化劑”，如今已成為合成化學中一個不可或缺的工具，不僅被用于200多種不對稱合成反應，還被制藥公司用于多種手性藥物的生產。

　　“這項工作意義，在于發現了一類非常高效的催化劑用來合成手性分子，制造手性藥物。”周其林院士用通俗易懂的語言來解釋這項研究帶來的影響，“對于學術界的影響在于，很多過去不能夠合成的分子，現在能夠合成了;對產業界的影響就是，過去很多的藥物合成起來非常困難，現在合成這些藥物非常方便。”

　　對于周其林院士及其團隊所取得的突破，提名人中國科學院院士丁奎嶺表示：“螺環骨架催化劑的發現突破了過去大家對螺環結構的認知，又帶來了催化劑卓越的性能和對藥物生產所產生的價值，解決了原來的催化劑所不能解決的問題。無論從科學突破還是在科學界、產業界帶來的影響，周其林院士獲得國家自然科學獎一等獎實至名歸。”