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(xué)反應(yīng)“Roskamp–Feng反應(yīng)”，是首個中國科學(xué)家在中國本土所做的工作被國際人名反應(yīng)專著冠以中國人名的有機化學(xué)反應(yīng)；他的研究糾正了這一國際上通用有機化學(xué)教材對該反應(yīng)獲得光學(xué)純產(chǎn)物的片面描述；

……

今天，讓我們走進中國科學(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。

馮小明團隊在做實驗

立志做陳景潤一樣的科學(xué)家

對于馮小明來說，1978年是對他影響深刻的一年。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)家陳景潤如何面對困難攀登數(shù)學(xué)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(xué)家”。

也在這一年的春天，全國科學(xué)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(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。 而馮小明至今還對郭沫若在閉幕式上題為《科學(xué)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(xué)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(xué)。“那真是個激情的時代，我們也有一種狂熱，也引導(dǎo)著我們將來要像陳景潤一樣，從事科學(xué)、熱愛科學(xué)。”回憶起當(dāng)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(xué)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(xué)家精神的激勵下，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(zhuǎn)。

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(xué)路，“現(xiàn)在的孩子可能不能想象我們當(dāng)時坐火車的情景了，當(dāng)時坐綠皮火車只要能擠上去就行，在洛陽轉(zhuǎn)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(dāng)時的情景記憶猶新，“我們從成都、到安康、到洛陽，再轉(zhuǎn)火到西安，火車都轉(zhuǎn)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(nèi)心反而是很激動的！”馮小明說。

到了大學(xué)，馮小明便開始埋頭苦讀，他每天重復(fù)著教室、自習(xí)室、寢室三點一線的生活，只要沒有課，他都早早地去上自習(xí)，風(fēng)雨無阻。他的目標(biāo)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(xué)化學(xué)系有機化學(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)）從事有機化學(xué)教學(xué)與科學(xué)研究。那時候，科研工作并不是高校的主要任務(wù)，馮小明卻一頭扎進科研里，先后在國內(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，也成為了全國最年輕的副教授之一。可是他依然覺得自己學(xué)歷太低，學(xué)識太少。于是他一狠心離開西南師范大學(xué)到中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機化學(xué)專業(yè)攻讀博士學(xué)位。在這里，知識進一步得到拓展，也讓馮小明看到國內(nèi)基礎(chǔ)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(xué)化學(xué)系進行博士后研究工作。“也正是這一段不斷求學(xué)的經(jīng)歷，才為我后來的科研工作打下了堅實的基礎(chǔ)。”馮小明說。

扎根基礎(chǔ)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(xué)研究所工作，2000年他回到四川，來到四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院，在這個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，基礎(chǔ)研究才是科學(xué)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)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(xué)獎授予美國科學(xué)家巴里·夏普萊斯、威廉·諾爾斯與日本科學(xué)家野依良治，以表彰他們在“手性催化”領(lǐng)域所作出的貢獻。而此時，國內(nèi)“手性化學(xué)”的研究也進入活躍期。馮小明所從事的便是與之相關(guān)的催化不對稱有機合成研究，涉及手性催化劑的設(shè)計、合成及不對稱合成反應(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)時完全是新的探索，研究難度可想而知。可是馮小明認為，原創(chuàng)性研究就是要勇于挑戰(zhàn)最前沿的科學(xué)問題。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，其實起初根本不知道未來會怎樣。這是個全新的領(lǐng)域，不知道結(jié)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(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別和嚴格匹配，如手性藥物的手性對應(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(yīng)停事件”，大量孕婦因為使用藥物沙利度胺（俗稱“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(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99.9%的單一對映異構(gòu)體分子才能上市，并且每一個構(gòu)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(xué)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(guān)鍵，因此研究手性催化劑及其催化不對稱反應(yīng)便是馮小明的研究課題。

永攀科學(xué)高峰

“設(shè)計合成催化劑是現(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化學(xué)分子的斷鍵重組，同時它還要控制過程中分子的空間構(gòu)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(yīng)和部分底物，不具通用性。”馮小明說，這曾是國際化學(xué)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(fù)一日，他們合成了成百上千的化合物。馮小明說，做基礎(chǔ)研究，其實起初并不知道未來會怎樣。這是個全新的領(lǐng)域，不知道結(jié)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(yīng)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(chǎn)權(quán)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(yīng)”的手性催化劑，為手性催化劑的設(shè)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(yīng)，包括二十多類新反應(yīng)。其中一類反應(yīng)被Elsevier出版社的有機人名反應(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(xué)大獎、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)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(dāng)選為中國科學(xué)院院士。他深知自己是科學(xué)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(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。所以教師身上的嚴謹、求實的作風(fēng)非常重要。”馮小明如是說。

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(zé)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(biāo)，做像陳景潤那樣的人，正因為這個信念和初心，我們努力學(xué)習(xí)，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(zé)任，每個人要有責(zé)任擔(dān)當(dāng)，有對國家、對民族、對社會有責(zé)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(xué)基金獲得者、中國青年女科學(xué)家獎獲得者劉小華教授，還有國家杰出青年科學(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，馮小明說：“我想我會一如既往地堅持原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，實現(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)，為社會進步、國家富強、民族復(fù)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(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)，為人類社會的發(fā)展領(lǐng)跑。