WLA科學家說⑤|做實驗被炸成重傷，科研界的“不死鳥”

編者按：

本期的這位2001年諾貝爾化學獎得主、世界頂尖科學家協會副主席野依良治（Ryoji Noyori），不僅有着如標題中提到的十分驚險的實驗經歷，更是一位頗具影響力和領導地位的戰略科學家：1997年成為名古屋大學理學部部長；2000年就任名古屋大學物質科學國際研究中心站長；2001年上半年加入日本文部科學省科學技術學術審議委員會，並擔任日本學術振興會學術顧問；2003-2015年，擔任日本理化學研究所（RIKEN）理事長.....他還曾於上世紀80年代初就呼籲日本與中國開展科技合作，並組織促成了“中日青年科學家研討會”。

在今天的內容里，我們可以看到他因獲益於家庭的學術氛圍，震驚於化學工程的“無中生有”，最終成為了一名化學科學家的故事。他在該領域走上了一條人跡罕至之路，並在不確定中埋頭苦幹六年之後，才得到了重大研究成果。他曾多次來中國參與學術交流，受聘為中國科學院外籍院士。他認為，科學應該是以自由來驅動的，應給予學者更多的自由空間，才能獲得有希望的科學研究。

日本著名的有機化學家、名古屋大學教授野依良治（Ryoji Noyori），因在“手性催化的氫化反應”研究方面的貢獻，他與美國科學家威廉·諾爾斯（William Knowles）和巴瑞·夏普萊斯（Barry Sharpless）一起獲得了2001年諾貝爾化學獎。

得知自己獲獎消息時，野依良治難掩欣喜: “諾貝爾獎對自然科學研究者來說，是最高的榮譽，我感到無上光榮。” 野依良治是繼福井謙一和白川英樹之後，第三位在化學領域獲得諾獎的日本科學家。

野依良治參加第二屆世界頂尖科學家論壇 圖｜WLF

實驗室里的“不死鳥”

野依良治在第三屆頂尖科學家論壇上通過全息投影發表演講 圖｜WLF

1938年9月3日，野依良治出生在日本神戶的郊區（現蘆屋市），與一個姐姐、兩個弟弟共同長大。父親金木（Kaneki）是一家化學公司的研究主管，家中堆滿了科學期刊和書籍，以及各種塑料和合成纖維樣品，它們對野依良治產生了深遠的影響。

升入中學時，父親帶他參加了一個主題與尼龍有關的公開會議，會上的講師自豪地宣稱這種新纖維可以用煤、空氣和水合成。那次會議對12歲的野依良治產生了巨大影響，讓他充分意識到了化學的力量，“化學真是太神奇了，能夠從幾乎什麼都沒有中，產生出那麼多東西來。”他感慨道。

中學時期，大阪大學、伊利諾伊理工學院和馬凱特大學的在讀博士中本一雄（Kazuo Nakamoto），給野依良治上了第一堂化學課，使他對化學的興趣愈發濃厚。於是，中學畢業後，18歲的他進入了聚合物化學研究最活躍的機構——京都大學，並在大三時期開始研究有機化學。

1963年完成碩士學位後，野依良治立即被任命為不對稱催化開創者、京都大學野崎仁教授（Hitosi Nozaki）實驗室的教員，開始與後者共同研究分子催化劑。他們把特殊的有機分子與那些能促進化學反應的銅等金屬原子相結合，這種新型催化劑能分別合成光學異構體的左右手物質，這種有趣的不對稱催化研究後來成為了野依良治的終身研究方向。

在此期間，他因為經常通宵達旦工作和不懼實驗危險，而擁有“鬼曹軍”（其意相當於“猛張飛”）和“不死鳥”的綽號。據野崎教授回憶，有一次實驗中發生了意外爆炸，野依良治負了重傷，臉部和脖子處縫了20針，但僅僅2天後他就重返了實驗室，“不死鳥”的雅稱便從此傳開。

1968年，野依良治到名古屋大學理學院任副教授。儘管當時並沒有多少人意識到了有機合成的高度實用性，但他當機立斷地決定通過有機金屬化學來專註有機合成研究，“我從直覺上對這個領域充滿了信心。”他說。

在隨後兩年的哈佛大學留學期間，“我結識了許多優秀的學生和博士後研究員，包括與康拉德·布洛奇（Konrad Bloch，1964年諾貝爾生理學和醫學獎得主） 教授合作的巴瑞·夏普萊斯（2001年與野依良治、威廉·諾爾斯共享諾貝爾化學獎）。這些可靠的朋友以及他們的科學同僚後來成長為了學界傑出研究員，並在很多方面幫助了我。”

將不對稱氫化作為自己終生的研究方向、並於1970年回到名古屋後，野依良治開始繼續通過有機金屬化學來研究有機合成和均相催化。兩年後，33歲的他成為了名古屋大學的正教授，並擔任該校研究生院理學研究科主任。從1974年開始，他和同事埋頭苦幹了6年，中途經歷無數失敗，在不確定中依舊堅持，終於合成了性能更為優異的手性催化劑分子BINAP，並憑此與美國科學家威廉·諾爾斯和巴瑞·夏普萊斯分享了2001年的諾貝爾化學獎。野依良治稱，BINAP分子結構像蝴蝶一樣，非常漂亮。

BINAP分子結構示意圖 圖｜Carl Roth

小發現產生的大價值

野依良治教授訪問上海有機所 圖｜中國科學院

“化學不只是一門觀測學科，或者是理解自然的學科。我們的學科有能力產生很高的價值。人工合成物質和材料將決定我們的生活質量。而催化劑是唯一合理、通用產生有用成分的方法，並具有成本效益、節能和環境友好的特點。”野依良治在2019年上海召開的第二屆世界頂尖科學家論壇（WLF）之“未來國際大科學”論壇的演講中說到。

對於不少化學門外漢而言，野依良治的研究領域“手性催化的氫化反應”讓人有些陌生，然而它其實不難理解。

自然界許多分子結構形式都是手性的，就像人的左右手，互相對稱而又絕不相同。這種結構又像鏡子和實物的關係，所以也被稱為光學異構體。結構的不同導致它們的性質、作用也截然不同，反映在化學合成藥物里，常常是一方有益，一方有害。在人工合成中，這樣的手性分子如果想僅留下有益的那個形態，就涉及到了催化。

1968年，威廉·諾爾斯發現可以利用過渡金屬製造手性催化劑，以產生具有特定形態的手性分子。在後續發展中，美國巴瑞·夏普萊斯教授用氧化反應催化劑，諾爾斯和野依良治用氫化反應催化劑，分別實現了光學異構體的不對稱合成。這在化學合成方法上實現了突破性創新，開拓了分子合成的新領域，對化學尤其是有機化學的發展有着革命性的意義。同時，野依良治的氫化反應催化劑BINAP，反應過程也十分經濟，大大減少了產生的有害廢棄物，有利於環境保護。

小小的手性催化劑，對學術研究和化學品新研製都具有非常重大的意義。特別是在藥物領域，其成果已被應用到心血管葯、抗生素、激素抗癌藥以及中樞神經系統類藥物的研製上。手性藥物的療效是原來藥物的幾倍甚至是幾十倍。1983年野依良治和高砂香料工業公司合作，採用只選取左手性薄荷腦的製造方法，讓高砂公司成為了世界上最大的薄荷腦生產廠家之一。

“在我們發現催化劑後已經過了50年，沒有人想到，當初這麼小的一個發現會對於全球福祉產生這麼大的影響。”野依良治說。

科學研發應該更自由

中國科學院前院長白春禮（左）會見野依良治 圖｜中國科學院

從20世紀年80代以來，野依良治先後多次來到中國，與中國學界進行學術交流，如1982年出席在上海舉行的第二次日美有機金屬化學和無機化學專題研討論會；1985年在中科院上海有機化學研究所作專題報告；2000年參加上海第19屆IUPAC國際有機金屬化學會議。

在2006年國家自然科學基金委員會成立20周年之際，得益於留學期間東西方科學交流帶來巨大思維拓展的野依良治，曾對中國未來的科學發展提出了自己的建議：“擁有眾多人口的中國將成為21世紀一個不容忽視的國家。快速的現代化進程使中國面臨著諸如環境破壞、能源供應不穩定等一系列難題，這些問題也是全人類所共同面對的。與西方的還原主義不同，中國崇尚天人合一的自然觀，用整體論的方式去理解人和自然。希望中國能通過獨具特色的基於科學的技術發展，向子孫後代呈現一種全新的價值觀。”2011年，野依良治成為了中國科學院外籍院士。

而作為世界頂尖科學家協會（WLA）的副主席，他多次參與由WLA發起的世界頂尖科學家論壇（WLF）。他認為，諾獎並不是評價科學家成就的唯一獎項，並表示中國應該對培養本土誕生的自然科學領域諾獎獲得者更多一點耐心。他一直主張，不應該只要求研究者在短時間內取得成果，而應該為他們提供能夠長期埋頭開展科學研究的場所。但他表示，日本目前也面臨著相似的問題，日本主流的三種自然科學研究機構中，政府機構和企業資助的實驗室，研究通常都帶有很強的目的性。

“真的科學研究應該是自由的，沒有這些目的性，所以我認為學校的實驗室應該保持自治和自由，以自由來驅動科學研究，只有這樣你的科學研究才是有希望的。”野依良治說。

“全球科研的重心正在從歐洲和北美向其它地區遷移，相信東方會成為全球與歐美並列的新的科研中心。”為了順應這種趨勢，野依良治在去年的第三屆WLF上，建議政府應給予學者更多的自由空間，同時還鼓勵年輕學者克服困難，樹立遠大抱負，勇於探索未知的領域。

（ 部分資料來源：諾貝爾獎官網官方野依良治自傳與訪談）

特約撰稿 張澤茜

編輯 冬青子

責任編輯 羽 華