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张绪穆:解决科学难题,同时又造福人类

同写意  · 公众号  ·  · 2017-10-30 09:00

正文



南方科技大学的报告指出,“化学学科是我校最具优势的学科,也是目前最有潜力全方位建成世界一流的学科。化学学科的CNCI值达到全球基准的2.4倍,从平均被引表现上已跻身世界一流学科行列。”这得益于2015年进入南方科技大学的化学系带头人张绪穆教授,他的头上顶着中组部千人计划国家特聘专家、长江学者、深圳市首届“时代深士”数个光环。如今,他又三度与同写意联合,打造中国版的Gordon Research and Conference——中国制药化学反应和工艺高峰论坛,推动国内学术界与工业界的结合,践行他学者的责任。

 



张绪穆

南方科技大学化学系终身讲座教授、系主任


长期从事高效高选择性的催化研究,在不对称氢化的工业化应用领域处于世界领先地位,相关的重大药物(如雷米普利、度洛西汀和西他列汀中间体)的绿色合成新工艺的工业化应用规模增大、污染减小、效益提高。其对不对称合成的构想很早被自然基金委采纳,推动了手性合成重大项目的立项。2002年获得美国化学会Arthur C. Cope Scholar 奖,是第一位荣获此奖的中国大陆科学家。其发展的张烯炔环异构化反应(Zhang enyne cycloisomerization)成为少有的以中国人名命名的人名反应之一。




解决科技难题又造福人类的科学家

 

“Zhang enynecycloisomerization”(张烯炔环异构化反应)——因张绪穆教授的研究发现而被冠以“张”姓的有机反应,可以方便地实现烯烃和炔烃分子内的不对称环化,高效地构筑一系列五元环化合物,应用于生物活性分子以及药物分子的合成中。已有世界著名有机化学家使用此反应实现几种复杂活性分子的全合成。

 

给化学反应冠以人名是学界给予化学家最崇高的嘉奖和荣誉,也代表了国际上对其科学研究工作的认可,全球仅有不到五位华人获此殊荣。此外,因为提出“手性工具箱”概念而成为荣获美国化学会ArthurC. Cope学术人员奖的首位中国大陆的学者,也是张绪穆教授身上的重要标签。

 

多年来,张绪穆教授一直致力于手性配体和催化剂的开发,发展了多种结构新颖,性能优越的手性膦配体和催化剂,成功地应用在了不对称氢化、氢甲酰化、烯炔环异构化等不对称催化反应中,取得了诸多世界瞩目的先进性成果。然而,张绪穆教授并不满足于做一名学术大师。

 

他的一名学生曾经在文章中描述:张绪穆教授拿出一张还画有几个分子结构的纸,画了一个直角坐标系,说:“横坐标是学术本身,一个精妙的反应,一个复杂数学模型的建立,一个艰难实验的完成都可以让我们站在这个坐标的最右端;纵坐标是它的实践价值,一个能救治病人的特效药,一个能增加粮食产量的新方法都可以使我们处于这个坐标的最上端。然而有些极难的科学问题并不能被广泛应用,而有些改变人们生活方式的发明,其实又不需要太多的高科技。”这时,他用笔重重的点在了坐标系的右上角,说道,“那些同时解决了科技难题又造福人类的才是最顶尖的科学家。”“这时,我恍然明白张绪穆教授的追求,是人生坐标系的右上角。“这位学生感叹。

 

中国罗伯·特兰格

 

“解决科学难题,同时又造福人类。” 怀着这份理想的张绪穆教授一直在科研成果与产业的转化之路上辛勤耕耘。在成为宾夕法尼亚州立大学终身教授之后,张绪穆教授有了更多的时间和精力将自己的研究成果投入到实际的生产中去,以创造更大的效益。

 

博士毕业于斯坦福大学的张绪穆教授,师从国际学术大师、美国科学院院士Collman教授,这位教授培养出两名诺贝尔奖得主。张绪穆教授在去他的“大腕”师兄,2005年诺贝尔化学奖得主Grubbs教授的实验室访问时,看到Grubbs教授对学术的实践价值特别重视,与学生就成立了多家公司,以便完成学术成果向商业产品的转化,受到启发和支持的张绪穆教授创建了致力于手性催化剂的研发和生产、创新合成工艺的研发以及独创技术应用平台的建立的Chirl Quest公司。

 

后来,公司在美国OTCBB小板成功上市,第一个将生物医药公司带到美国非主板市场上市的大陆企业家、中国经济十大创新人物奖又成了张绪穆教授的新标签。

 

麻省理工学院著名科学家与企业家罗伯特·兰格(RobertLanger)教授提出了3个P原则,包括平台(Platform)、学术文章(Paper)、专利(Patent),“再加上良好的创新生态,才能让科学家的研究成果加快向市场转化。”有人称张绪穆教授为“中国罗伯·特兰格”。

 

2009年,张绪穆把技术带回中国,在苏州创立了凯瑞斯德生物有限公司。以独有的手性技术为基础,产、学、研紧密结合为依托,创新的合成工艺路线、技术服务和研发外包为突破,研发生产手性催化剂产品,逐步向手性药物中间体和手性原料药生产和市场产业链高端拓展。在中国成功地实现了手性技术在多项药物从实验室到工业生产的工艺放大,填补了国内的空白。“我们当年觉得催化科学用途比较大,而当时美国是‘拿来主义’,把你做好的中间体拿去,简单地做几步反应得到最终产物就行。所以我认为最基本、最根本的化学制造还是在中国。我们意识到这一点,把这个技术跟中国的生产结合,做产品供应欧美,打开市场。现在很多高科技产品非常昂贵,我们通过的中国原始创新,加上中国的生产制造力,把化学制造业做好,产生非常大的原动力。”到了2014年,凯瑞斯德的年收入已达1亿元。

 

回想自己的创业,张绪穆教授说,有三方面原因促使他走出这一步:“其一,是办一家公司更有利于自己做一些化学基本原理的创新;其次,在高校里,用我们的聪明才智创造新物质,这可以算是上了书架,而如果形成的产品能够到转化,那就算上了货架;最后,还有一个很重要的是培养人才,培养产学结合的人才。”张绪穆认为,一流大学并不是关起门来做学术,教授做出来的成果,不仅能放在书架上,更能放在货架上,展示科学研究的社会效益,为社会和人类创造价值。在现有科研体制下,国家更需要一些先驱去起到推动作用。

 

如今,张绪穆教授已渐渐从凯瑞斯德抽身,多少有点功成身退之感。他自己依然保持着对科研的执着,课题研发、论文写作始终是他生活中的重要部分。“对科学发展有开阔的眼界是人才培养的重要目标。”张绪穆如是说。

 

深圳深士

 

何为深士?“谙政识商,照烛国际,集天下智慧,谋鹏城腾飞。”

 

为致敬为深圳发展和国际交流合作所作出的巨大贡献,6名来自各个领域的有识之士获选为“2016时代深士”,张绪穆教授是教育界、科学界唯一入选者。源于他促成了诺奖得主Grubbs师兄与深圳的 “联姻” ——深圳格拉布斯研究院在南方科技大学落地。

 

2001年,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予了三位从事手性催化研究的科学家Knowles、Noyori和Sharpless,这彰显了这个领域的重要性以及对相关领域如药物、新材料等的影响。到了2005年,诺贝尔化学奖再次颁给在烯烃复分解领域做出杰出贡献的美国加州理工学院的教授Grubbs。与Sharpless和Grubbs两名诺奖获得者师出同门,这般严谨而更具创新精神的氛围中研究学习的张绪穆教授对诺贝尔奖有着自己更深的理解,“科技创新要从源头创新,要跟国际上的一流高手过招。”他想搭起一个平台,引进国际化科研人才为深圳注入科技创新的血液,并为深圳、中国培养诺奖级别的人才。

 

2016年10月12日,这个国内首个以诺贝尔奖得主命名的研究机构正式揭牌,Grubbs教授不仅亲自参与筹建,还广发英雄帖,邀请天下英才齐聚深圳,共同寻求在新医药、新材料、新能源领域的源头创新,为深圳基础研究增添新动能。作为格拉布斯研究院执行院长 ,张绪穆教授将其定位为建设成一个开放式、世界顶级的化学研究院和重要的新医药、新材料和清洁能源基地。

 

他表示,深圳格拉布斯研究院将以美国贝尔实验室、斯克利普斯研究所、德国马普研究所为标杆,建设一个开放式、可持续运行发展的世界顶级研究机构。未来还将吸引10名以上的美国院士、中国院士及其团队加盟,引进20个到30个青年千人计划人才,重点围绕新医药、新材料、新能源三大领域,开展生物医药技术、新材料化学和新能源技术的基础科学研究和产业化,其中在新医药方向可以开展主要上市重大药物的高效合成、丙肝类药物的精准合成、新药分子骨架的高效合成等;新材料方向可以开展风能叶片与防腐防弹材料、超强纤维与生物医用器材、先进制造的超硬超强材料等;新能源方向则覆盖了生物质转化与廉价氢能源电池的产业化、新型安全固态电池的材料设计、高效还原化学等。培育一批具有国际竞争力的绿色制药、新材料和新能源企业与人才团队。

 

“我们要以格拉布斯教授及其团队为班底,在深圳打造一座中外超级大脑金字塔,并与哈佛、麻省理工、斯坦福、加州理工、伯克利等世界顶尖高校开展合作与交流,把南科大和深圳的学术研究与产业化推上新台阶,推动深圳在相关领域获得世界顶尖的技术与产业发展。”张绪穆教授说。

 



本文根据剑钧文化、化学加、南方科技大学、 X一MOL资讯、南山区工商联、深圳晚报、南科大化学系等公众号文章整理。