余金权、席振峰、马大为、冯小明讲述科研之道！

未来论坛

2018-12-25

本文授权转载自：未来论坛

2018年未来科学大奖物质科学奖获奖人专题学术报告会的讨论环节笑声不断。讨论环节的主持人是“华人科学家主持第一人”，来自Scripps研究所的合成化学大牛余金权教授。参与讨论的嘉宾是2018年未来科学大奖物质科学奖的两位获奖人马大为和冯小明两位教授，以及北京大学化学学院教授，中国科学院院士席振峰。话不多说了，请看视频和文字吧。

嘉宾讨论环节   

余金权：我们进行一些比较严肃的科学问题之前，我们可以先提一个题外话，大家刚刚都听到丁健丁总一番感人的发言。我觉得我听了以后也非常感动，他高中的时候就有这个梦想，要研究新的催化剂，改变世界。但是我觉得非常遗憾，他误入了北大化学系，耽误了他的前程（笑）。

但是北大的化学系老师也不要有压力，因为我觉得最后你们会培养另外一位人才，用另外一种方法为化学做出巨大贡献。所以我的问题是，假如说你们北大有一个像丁健一样的学生，有这样的梦想，学习非常好，但求学过程遇到了很多困难。

因为遇到困难所以就很没有把握，不知道能不能在某一个方面坚持下来，能够向在座的各位老师一样独当一面，开一个天地给自己。说实话我在你们这么年轻的时候，有时候非常迷惑。我想问这三位老师能给什么样的建议。如果你们的建议好当然最好，但是如果不好的话变成另外一个丁健也不是太差，大家说对吧？（大家笑）

冯小明：余老师这个问题既好又不好，好是，如果我们回答的好，就把他带到化学里面来，实际上我非常希望把大家带到化学里面来。但是也希望多几个丁健，愿意给化学投资，愿意给科学投资，那也很好。实际上，我觉得只要成才就都可以，为社会做贡献都好，关键是大家不管做什么，一个是选准自己的兴趣。所以我在我课题组，我有一个课题组文化和课题组要求，我们这么多年走过来，课题组文化是智慧、勤奋、诚信、自信，抓住机遇，走向成功。

智慧就是北大的同学和老师的智慧，比我要高得多。我是想上北大，进不来，想教北大没机会，还是进不来（笑）。所以刚刚进来的时候，我让大家给我照一张北大化学院的照片。我是想说，大家都很聪明。最后不管是做丁健也好，做席振峰老师也好，做化学也好做余金权老师也好，都是一个坚持选择的目标。

勤奋很重要。为什么现在非常多的优秀学生，出门的时候差别很大，有些同学进来了继续努力学习，继续奋斗，勤奋，有些同学进来了，经过高中，认为受到了摧残，然后我现在要休息，要打打游戏，把以前失去了时间补回来，睡睡懒觉。这次就有一所大学的20多位同学从本科降到了专科（余金权：这样你也成不了丁健了吧）。所以大家到化学里面来，勤奋很重要，丁健是很努力，他考试成绩很好，没有挂科。

第二，诚信也非常重要，古话讲一诺千金。所以我们做什么事情，考试要诚信，做什么事情都要诚信。更重要的是，大家还要有自信，你把能力显示出来后，一旦机会降临，就会抓住。

我的实验室除了文化还有就是要求，坚定信念，敢于创新，实事求是。因为一个人的理想信念，目标很重要，不管你要成为丁健也好，要成为一个化学工作者也好，你一旦有了目标，要朝着这个目标去奋斗，而不能等着这个目标来找你。

做任何事情，你要敢于有一些突破，有一些原始创新的东西，如果跟着别人走，只能是证明别人优秀，如果你自己第一个去做，你做成了，别人跟着你走，那是别人来证明你优秀，这就是敢于创新。最后是实事求是，很多事情我们要实实在在的，尤其是做有机合成化学，每一个反应都要经过很多重复。

我们一篇文章发表后，会有有很多单位和个人发邮件来问，一旦遇到一个小问题，他就要问你这个东西我现在做不出来，你能告诉我你们有没有什么诀窍。如果你告诉他，他都做不出来，他就会怀疑你造假，所以不要抱着侥幸心理。

四是人人都要有责任感，不能等着别人把事情做好了，自己来享受，自己要把自己能够做的事情尽可能做好，分担你的责任，所以我的感受是，不管做丁总也好，做化学也好，教书也好，大家都要坚定自己的理想信念，把事情坚持下去。

余金权：你回答的非常好，只是另外两位老师就轻松了，你把他们的话都讲完了（全场笑）。

马大为：我想补充两句，在研究过程中，在我课题组，你们可以想像，因为我有不同的研究领域，其实相对来讲比较有能力的人都去做全合成去了。但是方法学，可以说，是我回想自己一生来讲，是对社会贡献最大的一个东西。其实这里面真正在过程中给我做这些贡献的人并不一定是最聪明的人，但是他就是照着你的思路一点点帮你往前走，特别是你刚才在讲酰的草酰二胺型配体，我用了三代学生，第一代人做了半年，那是一点机会都没有的，但是我知道这个配体是非常重要的，做了半年或一年后基本上没有什么结果。按照现在的规定，他要发表一篇论文，我只好让他换一个课题。

再来一批人他不太懂，不知道这个东西难，所以他再做一次，结果又不行，直到最后，第三批人，他还是不知道，这个东西过去有多少难度，让他再重复原来的东西，再去走一遍，最后就是通过研究过程，偶然发现了这样一个配体。

所以在这一方面，并不一定你要多聪明，你要坚持，你知道这样一个东西是重要的，因为现在太多人喜欢的是我是不是要赶快有一个结果，能够发表一篇文章，这样一个东西，假如你能够都预测到，肯定能够的，这种成果不一定是最伟大的，因为只有你在根本没有希望的时候，坚持不停的去探索，发掘出来的这些东西，有可能影响力是最大的，这是我自己的感受。

余金权：在座的都是北大的学生，所以这个问题席老师一定要发表看法，压力不要太大。

席振峰：首先作为东道主，再一次祝贺两位获得未来科学大奖物质奖。实际上这两位获奖以后，我一直在想获奖的原因，除了学术做的好之外，通过他们俩刚才回答问题的方式，我也找到了他们获奖的另外一个原因。所以你们俩对学生培养思路我是非常赞同的。但是呢，我自己教本科生已经教了十来了，北大对本科教育是非常重视的，本科教育是通识教育，就是培养学生在未来怎么样去思考，怎么样去找自己的兴趣。还有一个叫做因材施教，本科教育是非常重要的一方面。我想补充的就是这样。

余金权：谢谢三位老师。接下来我们就进入正题，今天的主题就是催化剂，发明新的催化剂。我想在提问之前，把这个主题放在一个历史的侧重，先给大家做一个很简单的介绍，跟大家一起分享，然后再对几位老师进行具体的一些问题。其实刚才很多人都说了，催化剂是核心，很多化学反应的核心，其实你任何一次握手，一个微笑，都有几千万的反应在发生，一瞬间，很多催化反应，甚至你跟同伴的拥抱，更是几千几万个反应在同时进行。催化反应是很重要。

但是如果你从另外一个大的学科来看，催化反应是为有机合成服务，还是为合成分子服务。从刚刚两个老师的报告可以看出来，他们会秀给我们看，做什么样有用的分子，所以大的学科是合成分子的科学。合成分子190年的历史，从第一次人类做有机合成是190年以前，德国化学家合成料素，一个碳原子，这190年合成的过程中我们发生了很多新的反应。新的反应，按键的断裂方式来看，人类化学合成的高潮期，应该是上世纪三十年代到八十年代。

中国由于各种历史原因，错过了这样一个黄金的机会，所以人名反应中国是很少的，以中国人名命名的人名反应非常少。到七十年代以后，发展新反应，进入新的时期，就是发展催化剂的时期，这个时候整个概念改变了，键不是断裂方式，很多都已经发现了，关于怎么样做一个催化剂，把它做的更好，把反应做的更有用，这是我们今天听的报告里很主要的一点。

经过这么多年的努力，今天我们看到了，周其林、马大为，冯小明，他们三个人可以称得上是人名催化剂，将来会在文献里面，甚至在教科书里面会出现，这是以中国人名命名的催化剂。所以以这个为名义，我想请大家为他们三位鼓掌，表示祝贺（全场鼓掌）。

在这样一个背景，这样一个侧重里面，我们可以更好的理解他们的贡献，为什么他们能得这样的大奖。有诺贝尔奖得主提到过，现代的有机化合反应，真正的竞争是竞争它的经济性、成本、环境友好，这几个指标是最关键的，从应用的角度。

但是从科学的角度，作为学生和我们这些做研究的人，另一位诺贝尔奖得主说的更加精辟，就是现代有机化学反应的核心是什么，是发现新的催化剂去加速反应，只有发现加速反应的催化剂你才能把它做的更经济、更快，应用更广谱，催化剂用的更少，这些今天两位获奖者都在报告里都讲了。

在这样一个背景里面，我首先问三个老师一个问题，就是以催化剂发明为核心，现代合成化学反应，我们追求的是要越来越完美，你们认为从现在开始来看，过去190年，往后看，今后50年最大的挑战是什么，对你们来说？要把这个催化剂做的更好，把有机合成做的更完美，你认为最大的挑战是什么？

马大为：我自己认为，催化剂的活性和价格都要改善，因为现在真正很多催化剂还不能工业应用的主要原因还是成本问题，我们国家在精细化工上是大国，在制药工业上也是第一大国，今年最严峻的一个问题是很多厂都关掉了，一关以后，很多药的价格几倍在上升，这是什么原因呢？就是因为他过去用的一些很经典的转化过程不能再用了，因为污染太大了。

污染太大以后，大家再用新的，成本就上去了，这样的话实际上对我们来讲是很多很好的课题，你要学有机的话，包括氧化，包括还原，很基本的一些反应，到现在为止都是一些剂量的，用一些试剂在做的。假如我们有一个合适的，比较好的催化剂，你想让它做什么就可以做什么，这样的话我觉得在成本上应该能降低，自然而然在工业界就会去用了。

前几天，我们真的听了一位专家讲的，他们现在也开始做酶的催化剂。这是另外一个角度，这对我们来说也是一个很大的压力，我们自己发展催化剂的时候是不是也要考虑跟酶的竞争问题。催化剂将来非常有前途，但是最大的问题是你的效率是不是很高，成本是不是很低，这对工业是非常有用的。

余金权：我们请席老师从不同的角度补充一下，我觉得你和冯老师更多的是从有机合成的角度去说，我想听一听席老师从基础的金属键催、化剂方面的考虑，你觉得挑战在哪里？

席振峰：我觉着又找到了一个获奖的原因（全场笑），就是对这个问题认识非常深刻。我自己没有做催化反应，但是催化反应是我一直想做的，我一直想把剂量反应变成一个催化反应，但是把剂量反应变成一个催化反应是非常困难的。困难的程度基本上就是把一个实验室的反应变成一个大规模应用的工业化的反应相比差不多的难度。

因为我们国家做催化反应的除了这两位获奖者外还有很多。在国际上关于催化方面的文章是最多的，有很多的反应非常有用，但是如何把这些反应变成工业上真正能够用起来的，中国还有很长的路。我也经常听别人这么说，我也相信是真的。在实验室的一些反应，如果真的能变成大规模的工业应用，其实有很多的东西，包括放大过程等等。

余金权：定量的反应做催化，也有很多问题要解决，但是定量的反应是一个基础的科研，对催化是非常有启发的。比如做结构、做金属的结构，做键的形成，形成新的方式，我们也可以得到一些借鉴。请冯老师补充一下，你觉得最大的挑战是什么？

冯小明：最大的挑战我还是认为新的催化剂出来了，它还是活性和效率，因为我认为价格不是问题，假设一个催化剂，就像周其林老师的那个催化剂，相对来说比较贵，但是一个分子可以产生455万个，甚至1000万个，已经没有成本价格了，所以我认为最重要的还是效果和活性，如果一旦催化剂效果活性上去了，大工业也好，什么也好，都好办。

余金权：刚才两位老师的报告已经给了我们一个大概的内幕，就是你们设计催化剂的过程，但是你们实验室里肯定有很多不为人知的故事。就是应该不像你们讲的这么简单，我相信一开始会有很多我们不知道的故事，因为就像你说的，早期的平面的、单的也人做，但是怎么跳到两面的、双的，能不能给我们分享一些真正的内幕？

冯小明：余老师对这个本身看的很透，因为大家讲出来的东西实际上都是经过优化，真正做的时候，我前面说了一句话，稀里糊涂。还有刚才马老师提到的，我们做氮氧的时候，一个博士生做一年不出来，但是最后让一个本科生做出来了，这个也让我们课题组的博士生很汗颜。

还有就是早期的时候我们坚持一定要有刚性骨架，我们大量的精力在刚性骨架，后来有一个学生把柔韧结构出来了，所有后面大量的反应都是用柔韧结构，也就是有时候概念的突破，要敢于冒险，突破可能就是一片天地。

余金权：马老师你接着讲草酰胺的配体发现，但是我听江湖上的传说，最大的发现，早期氨基酸的发现有很多故事，你今天并没有讲，我们要听原版的。

马大为：这个故事有点像冯老师讲的，也是稀里糊涂的，因为我们原来一直是做合成做的比较多的。大概是差不多20年前，我们要做一个活性化合物，活性化合物有很好的抗肿瘤活性，所以说合作人的问我要一百克这样的化合物，能不能做动物实验。因为做做药，一定要有大量的动物实验才行。如果用原来的方法，因为真合成的话，100克是非常贵的，就迫使我们用了另外一个反合成分析的方法，就是怎么样把氨基酸连到一个“防地氯代物”（音）上，这就是一个非常便宜的方式，这个没有反应可以做的，这是一个好的联系方式。

那有没有可能我们找一些金属来催化，后来找了很多金属，实际上并不报太大希望的，最后偶然发现铜本身就可以做这个反应。但是这个温度确实比冰点的温度反应低很多，反过来我们想到氨基酸可能跟铜形成一个络合物，这个络合物是一个真正的催化剂，这就是我们当时的一个发现方式，实际上可以说是从另外一个角度做的，不是像很多做反应的 老师纯粹从机理的角度在做的。

余金权：这个可以说是很经典的偶然发现。因为你做氨基酸不是说设计这个氨基酸去做配体去做催化剂，而是说做一个底物去合成，结果就发现了这个。我觉得这恰恰是一个很好的有启发的故事，对于我们这些年轻的学生来说，不要放过一个偶然的现象，任何一个实验都要认真去做，哪怕是一个没有机会的实验，如果你觉得这个是没有机会的，你就随便去做，你可能就错过这个机会了。我觉得这是一个很好的故事，值得大家好好的去思考，特别是对新的一年级的学生，应该去思考这个发现，我觉得是非常有启发的。

接下来我想问你们三个人另外一个问题，刚刚席老师已经说了，催化方面的文章中国是最多的，席老师是做编辑原创编辑的，我现在也做编辑，也知道中国的催化领域的文章发的非常多。所以我想问席老师，中国现在的催化在国际上处于什么地位，是说我们还是在补充，或者相对一部分在补充国际上的发现，还是说已经有相当一部分已经在领先或者是开创性的工作。当然他们三位是凤毛麟角，毫无疑问是创新，你的感觉是什么？

席振峰：这个问题从两位的报告里可以看到，他们也给了一个时间轴，从他们开始做，一直到现在，他们研究的过程，从冯老师做手性催化，大概2000年左右开始，那时候做的人很少，到现在在国内有很多人在催化方面工作，包括催化剂，包括反应，还有应用方面，都慢慢的从过去的追踪到并跑，现在有些处于领跑的状态，我觉得他们两位对中国催化领域的发展非常类似。

余金权：接下来我特别想请冯老师评论一下，因为你是不对称合成方面的专家，你觉得在不对称催化这一小块里面，中国除了少数的课题组在领先、创新，你认为大部分的课题组现在处于什么地位？

冯小明：经过二三十年的发展，我认为现在应该说是追踪的还是很多，并跑的有一些，领跑的我认为可能还是太少，尤其是从源头创新我们要加强。

余金权：这个我觉得是向你们年轻人提出要求（向现场观众说），冯老师是话里有话，主要看你们年轻人，应该是这个意思。我也想请马老师评论一下，把有机化学反应用在复杂的天然产物合成，这是你的另外一个强项。从这个角度，我个人感觉最近几年中国进步非常大，你觉得中国在世界上的地位是怎么样的？在全合成方面。

马大为：我觉得最近十年，确确实实大家都感受到了分子完成的越来越多，发的文章也都是很多的，前几天我们在北京开一个天然产物的会，有些美国的专家也不是在说客气话，他觉得在美国现在很少能看到这样的很富有全合成报告的会了。

但是我们确实要感到，现在全合成的水平也是我们要跟各位老师沟通的，我们现在跟国外当时的八九十年代也没有什么太大差别，假如能找一些亮点的话，还是看你有没有一些高效的合成，假如单单就是做一些大家都差不多的，在方法学上没有什么突破，或者是在技巧上没有什么非常高效的话。我觉得跟当年国外也没有什么差别。

我觉得要找一些突破的话，显然就是全合成一定要高效，大家都在追求十几步把过去二十、三十步才能做成的分子做出来。只有到这样的程度以后，才能把全合成的价值体现出来，因为你手里有足够量的分子以后，假如化合物确实有活性的话，你可以把它做很多的化学生物学，甚至把它发展成药。

这就是可以实现当年很多做天然物合成的人的梦想，在过去假如就是做一个二三十步的反应，几代师生都做实现不了的，但是现在完全有这个可能，一代两代的学生就可能把这个做的更深入一点，这是我将来要追求的一个方向。

余金权：说的非常好，你们三位说的都互相有补充，我听了以后非常有启发。接下来我想替在座的年轻人问一个问题，我相信在座的很多年轻人将来也会成为很杰出的科学家，向我们一样去做研究。但是这是一个漫长的过程，会遇到很多的挑战，最艰难的一个挑战是你独立的选择什么样的科研方向，这是第一。

第二是你选择这个科研方向之后，怎么样选择课题。这个马老师和冯老师在他们的报告里讲过很多次，马老师更多的是想怎么解决更多实用的问题，冯老师是想解决独特的，别人没有做过的，这个做完了肯定是我的。但是我还是希望你们三位老师能给学生更多全面具体的看法，怎么选择科研方向，选择之后怎么样选择课题，有什么样的思考。

冯小明：选择课题，现在由于同学们面临毕业的压力，他们选择的都是像刚才马老师说过的，很多都是选择短平快，急于出成果，其实这样的课题出不了大成果，都是小成果。同学们包括课题组在选题的时候，我希望从源头上选一个这个领域看着有希望，但是从来还没有人在里面走过的课题。也就是你做一个东西，尤其是博士生，你要想你这个毕业论文能不能有影响，二是有没有分量，三是能不能在五年左右，这个工作形成一个有系统性、有特色的工作。在毕业答辩的时候，让老师在下面听的不停点头的工作。

余金权：我总结一下，关键的一点就是这个课题看上去有一点希望，但是没人做，这个我觉得适合很多人，北大的高材生要更狠一点，要找一些课题根本没有希望，我觉得这样才够很，我觉得北大应该有这个标准。

席振峰：我接着说几句这个事，我实验室目前一直坚持的一个研究方法，叫做“深新信”，大家想一想这是哪三个字？深就是深入的深，新就是创新的新，信就是诚信、可信的信或者是信心的信，这些年我的实验室一直坚持这三个字。更多的我就不说了，大家感兴趣的可以到我的实验室网站去看。什么是深，什么是新，什么是信。

但是我想说一句话，就是鼓励我的学生做一些有创新性的东西，就是到高年级的，你们要做一个你们自己的东西，两年、三年毕业之后，你的师弟师妹们还能记住你们，实验室有过这么一个人，否则要不然毕业以后就没了。我的实验室的学生，基本上三年以后，就要想自己做一个什么事情，毕业之后，师妹能一直记着他（全场笑）。

所以很多这种非常好的例子。但是怎么样做一个新的东西，确实每个人都想做，不光是老师，学生也想做一些新的东西，因为曾经有同学给我发邮件，匿名，说席老师你能告诉怎么能够做成一篇很好的文章，我说你是谁啊，就没有回音了。实际上大家都想做新东西，但是怎么样做新的东西，你发现你想做的东西基本上都在几十年前就有人做了，都有别人做过的痕迹。

所以我讲要以深来做优势，这个实验室留下来的一些难啃的骨头，就是师兄师姐没有做完的研究，你可以它拾起来，往深处去挖，我相信就会有新的东西出现，你挖的越深，这个结果越好，越可信，这就是我对深新信的非常简单的一个说明。如果大家感兴趣，请浏览我实验室的主页。

余金权：就是离开课题组，十几年以后，你的师弟师妹还能记得你，光长得帅还不够，关键是要做到这三个字。马老师有什么补充？

马大为：我对自己的专长，要么做合成，要么做药化，其实我们的目标性都是很强的，选了分子肯定是要这么做的。从这一点来讲，做的标准要高，比如选定一个分子，肯定要自己想一想这条路线做的比别人更好，更有深度，或者是在反应方法学上有什么突破。

有时候自己想不出来的，干脆让学生去想，现在很多学生进入我的实验室以后，我不会马上让他做什么实验，我会给他一个分子，让他帮助设计路线，很多时候他们进来能够设计的比我还要好的东西，他设计出比较好的，那就让他去做了，他设计不出比我好的，就让他听我去做。这是对于合成的人来讲。

方法学的话，我对于企业特别是工业界接触比较多，虽然我清清楚楚地知道他们需要什么样的东西，但是我也不能漫无边际的什么都去做，如果一旦有突破的话，显然会给这个行业带来很大的变革，带来一些变化的东西，所以我就盯着这些重要的东西，自己觉得有用的反应，把它好好的做好，大概就是这样一个简单的方式。

余金权：接下我来问一个稍微轻松一点的话题。很多人说有机化学家就是搬砖工，去约会没面子，听起来不行。我们搬的不是砖头，是原子，其实是很高大上的，对吧。数学家会说，北大的田刚老师说，数学家是最复杂的艺术家，最高级别的艺术家，我相信他是对的，只是我也不太懂。

生物学家，你问饶毅，他就我们是拯救人类，但是我们有机化学家好像什么都沾不上，就是搬砖工，所以想让三位老师给我们出点主意，其实很多人也认为有机化学也是一门艺术，是一门更加美丽的艺术，你们怎么看，能不能给我们这些年轻人提供一点信心？

冯小明：我认为有机化学是很好的艺术，因为从分子设计合成，这是要动脑的，要涉及到很多的思想，包括一个分子合成以后去分析，这就是典型的艺术，不但要设计出来原子经济性、步骤经济性、绿色、可用，还要考虑它能不能把所有的原子百分之百的装到这个目标分子里面去，从原子积极性各方面去考虑，实际上是一个艺术家想画一幅画，要考虑结构的美观性，都要考虑，所以我认为有机化学家不是简单的搬砖工，而是具有高深艺术造诣的艺术家。

马大为：现在这个社会还有包括我们的同行，其实对有机化学还是有些误解，就像刚才余老师讲的，我们的化学也就是一百多年的历史。实际上你要真正去看看这个行业，你吃的、穿的、用的，包括坐的椅子，都是靠有机化学造出来的。真正在制造过程中，我们实际上还有很多的问题都没有解决，这是我刚才讲的怎么用一个比较高的效率把它做的更好，也不产生很多污染，这实际上本身就对有机化学提出非常多的问题，这些问题可以说在未来多少年也都解决不了，只能慢慢去解决这些问题。

有机化学之所以给人的一个印象，好像是现在已经可以渗透到任何一个学科，比如做药，到现在为止大概70%几的药还是小分子化合物，这些都是有机化学家合成出来的。只不过有机化学家被人片面的认为是做药的，实际上这些人就是搞有机合成的。就像刚才冯老师讲，一旦这些化合物有效以后、有用以后，怎么能够把它很漂亮的合成出来，就是价格弄的很低，又不污染环境，质量又好，这本身就是一个非常大的艺术，可以说比很多做雕塑的，画画的难多了。

这是可以吃、可以用的一个艺术，所以我觉得这个学科是非常有魅力的，大家应该去好好做的一个东西。我们现在无非就是给人家一个印象，好像你们是生产了很多东西，但是又产生很多污染。但是大家没有想到，产生污染是因为我们有机化学还没有做好，如果做好的话，可能污染就会少很多，这是我们将来要做的东西。

席振峰：合成是一门艺术，大家经常谈到，刚才两位老师的报告和两位老师的工作，对这句话有非常好的诠释。我自己的理解，就是灵感加实践的完美结合，构成了有机化学，这是最根本的含义。

余金权：我觉得关键是席老师说的灵感，灵感就是我们搞化学最重要的东西，但是灵感正好是艺术的生命，所以我们可以理直气壮的说我们有机化学家也是艺术家（大家鼓掌）。

接下来我再问一个比较严肃的课题，在座的三位老师是著名的科学家，甚至更重要的是教育家。因为你们培养了很多学生，培养了很多学生，科研和教育都要花很多时间，你们怎么来平衡。因为科研和教育，时间肯定会有竞争的，你们怎么平衡，你们对这两个方面怎么看，因为有些老师会因为科研压力大而疏忽了教育，有些人会全面注重教育，可能就会注重实验室少一点，你们怎么平衡？

冯小明：实际上我认为这是互相促进的，因为我很喜欢上本科生的课，一是我觉得本科生他们年龄小，年轻，和他们在一起，我没感觉到我老，让我觉得有活力，很年轻。二是本科生我培养好了，对我后面的研究工作有帮助。因为本科生是高质量的，后面研究生我带起来就省心，如果他什么都没学到，到了研究生我还得从基础培养，这是连贯的。

所以我认为，我首先还得要重心在本科生的培养，我要把他培养成高质量，后面我指导研究生的时候会省很多时间，并且让他们变成高质量。所以这个没有矛盾，并且让我像刚才说的心态永远年轻。

马大为：我想我还是教了很多研究生的课，同时我们自己组里还有学校有各种各样的报告，一般来讲你去做报告肯定要听得懂，要有问题，包括你在自己给学生上课的时候，就像刚才丁总讲的，你自己都没搞懂，你给别人讲的时候心里肯定要打嘀咕。特别是给研究生讲的很多都是新的东西，而不是说一些书本上的东西，这样的话你真正去教课的时候，还是要让你有很大的机会去梳理，这样整个领域还有一些什么问题，演化的过程是什么，只有这样才能把课教好，包括我们每次做报告。

做报告之前要想象你针对的对象是谁，能够通过简单的几分钟来告诉别人什么样的一个故事，让别人有一个收获，所以这实际上本身对老师来讲就是要求很严，要求有一个思路的梳理，你自己反思的一个过程，所以我觉得教学和科研并没有太大的矛盾，是相辅相成的东西。

余金权：我们非常想听听席老师的看法，因为你毕竟教的是北大的天之骄子，你怎么平衡教育和科研？

席振峰：这个问题是大家经常讨论的，大家经常会问科研重要还是教育重要？实际上这个问题在不同的年代，十年前、二十年前和现在，大家的认识不一样，当老师每个年龄段也不一样。但是我非常赞同刚才两位老师的意见，教学和科研是相辅相成的关系，或者是一种统一的关系。教学可能会占用时间，就没有那么多时间做科研了，这个时候就要求老师，尤其是高校的老师，在教学方面一定要良心的工作。

过去我们在管这个事情的时候，就提出来，高校的老师教书育人是你的天职，那是你的第一要务，如果我们把科研作为第一，教学放在第二，就是一个不称职的老师。即使你做科研，科研的根本目的还是为了培养学生，所以我认为作为一个高校的老师，如果不在教学的第一线，不把精力用在教书育人方面，就是不称职的老师，这是我自己的观点。

余金权：非常感谢，看来把北大的学生交给你我们还是很放心的。最后一个问题，各位老师目前研究的重点是什么？未来五年你们的研究计划大概是什么样的，因为你们已经获得了重要的突破，特别是你们两位，今后五年的计划是什么？

冯小明：今后五年，我想一个是研究计划、研究工作取得一些新的突破，再就是人的培养，我希望在研究工作中继续把别人一直啃不动的骨头解决掉。

余金权：举一些例子，哪些骨头啃不动。

冯小明：比如现在简单的氟化反应、锂、锈、碘都能做，我现在就是氟化反应做不了。如果可能的话，我能不能找一个催化剂，用最方便的方法最简单的条件，像催化剂把这类的硬骨头解决几个。二是培养一些真正优秀的学生，在将来的中国化学里面起到促进和推动作用。再有就是我们这些催化剂和合成的新化合物，变成真正的大众产品。大概就是这几个问题。

余金权：祝你好运，马老师。

马大为：我刚才讲这个报告的时候，你们也应该能看出来，催化领域，我们草酰二胺已经是第二代催化剂了，效率比第一代显然要高很多，但是真正在工业用的时候，还是感觉到可以再提高一点效率，所以我们现在有一个项目是准备再做第三代。

当然只是你觉得有这个可能，但是还不知道能不能成的事儿，但是这个事情有突破以后，绝对是在工业上可以找到很多的产品，可以把它变成一个更绿色的合成，我觉得这是一个很好的项目。从天然产物合成上，我们就找一些活性比较好的，希望把它的机理搞清楚，在化学生物学和医药上做一点。

另外，我们也花了很多功夫在做什么事儿呢？因为国内在制药方面我觉得是非常好的，以后是黄金十年，非常非常多的投资，包括丁总这种投资家，如果真正要做一个有机化学的课题，人家给你几百万就可以。

如果你做一个什么药，五千万、一个亿都能够拿得到，其实我们做合成的人，有那么高的水平把分子做出来，实际上找一个团队，把高生物的人合作在一块儿，显然你就能创造一些新的分子，这个新的分子就可以通过他们的投资就可以做出来一些药，我绝对相信以后中国十年内绝对有在世界上有影响力的新化合物出来，我想这需要一大批人去努力。当然这个努力大部分人最后是失败的，但是如果你不做的话，不往这个方向上做一步，我觉得我们就有负这个时代。

余金权：我非常同意马老师的看法，今后的十年可能是黄金十年，中国可能会冒出很多很多真正的药神，不是电影里的药神。国际上真正有影响力的药，我也非常看好。席老师我知道你的看法，但是大伙不知道，来和我们分享一下。

席振峰：我先问大家一个问题，大家说空气里的主要成份是什么。

观众回答：氮气。

席振峰：刚才两位的老师的报告里谈到的分子里面，除了碳以外，最多的一个就是氮。他们那些分子里面的氮都是从哪来的，合成氨的NH3做出来的，NH3是工业合成氨做的。 工业合成氨可以说是人类在科学技术方面非常非常大的一个贡献，因为它也是很好的解决了人类农业肥料的问题，如果没有合成氨，世界上一半的人是要饿死的，就没有这么多粮食。

但是要生产氨出来，基本上要占全球能耗的2%，大家能不能想象出来，全球能耗的2%是用在合成氨，这里面包括制氢的东西，合成氨做出来之后有差不多70、80%会做肥料，剩下的用来合成他们两位老师的含氮的有机合成物。

那我接下来的一个梦想，实际上我已经开始做了，就是想把空气中的氮气直接做成他们那些分子里面的氮，不经过氨，直接把空气里的氮气或者氮原子和碳结合在一起，形成有机化合物的基础，这是我的梦想。

余金权：伟大的梦想。这个已经比较接近我刚才讲的，根本没有希望（全场大笑），这才是好课题，这是最好的课题。一个没有希望的课题，我认为是最好的课题。我和老师的对话环节就到此告一段落，下面就请台下的观众向三位嘉宾提问题。

观众互动环节

观众提问：非常感谢各位老师的报告，现在的化学就是合成和分析，计算机的发展给分析带来很大变革。人工智能会不会给有机合成带来变革？

马大为：你这个问题问的很好，去年AlphaGO出来以后记者都来找我，说要听听我的看法。我当时是这样回答的，我觉得AlphaGO对一般的有机合成的人是有用的，因为可能比你想的更深，设计的更好，特别是做药化的，你们杰出校友李革就一直在推崇用计算来设计合成路线。但是这样的路线因为药化的路线基本上都是很路线化的东西，所以对他来说很快。

他招一个本科生可能不懂，AlphaGO给他/她设计一个路线，他就跟着这个路线走就行了。但是对于专业的人来讲也不是没有帮助，也有帮助，比如我自己写出十条路线，AlphaGO有可能给你写出100条路线。但是100条路线中，哪些可行性好，哪些最优秀，可能要我们去创造，要我们去判断。

第二个，AlphaGO只是用一些完全一致的反应，你灌输了他很多一致的反应后，他给你做一个排列组合，用这样一种方式来做的。我自己深有体会的，假如没有一致反应的时候，你可以从结构上看出来，假如有这样一个断键方式的话，完全就有可能整个改变分子合成的效率，这样完全是新的反应。这个AlphaGO可能不太容易想出来，但是对做有机的人会是一个很好的思路。总结来讲，它肯定是有帮助的，但是没有办法替代真正专业的人的。

余金权：我从不同的角度来解释一下你的回答，我觉得他好像是在说AI不是替代人，而是辅助人。帮助我们去创造，从他的回答里面我是这样理解的。

席振峰：这也是现在我们教学观念的改变，过去我们教给学生主要是传授知识，我觉得接下来我们更多的是教给学生怎么创造知识。因为传授知识的能力将来AI都可以做到，但是AI要想代替人类去创造知识，当然它也会慢慢的自己去学习、创造，但那可能是更遥远的将来，但是至少在我们能够看得到的一段时间内。那些不太需要有创造能力的，不需要有创新能力或者灵感的事情，可能就会被AI替代，这可能也是将来同学们需要掌握创造创新能力更重要的一方面。

观众提问：非常感谢几位老师的精彩报告，我是来自药学院的也是做化学，我们也接触了很多生物方面。但是感觉生物课题如火如荼，感觉这个世纪就是生物的世纪，就是生物的天下。人家的确有很多先进之处，生物老师讲课的时候非常有激情，他们整天都在想着用新技术、用新手段，技术更新特别快，拥抱新科技的态度就像打了鸡血一样，特别有激情，并且学习态度特别强。但是对于化学来说，我感觉拥抱科技、拥抱新技术，我们现在可能跟一百年前没有太大区别。

说到AlphaGO，我首先感觉它只是一个机器，它有弊端，我们首先想到的是它的弊端，而不是想到它的优点，我们实验室买了一个，先辅助我们设计。我感觉化学特别保守，这样下去我感觉有机化学可能不是那么景气。首先我们鼓与吹，在吸引新鲜血液加入方面不如生物学家会吹。

但是我们拥抱新科技、拥抱新技术，的确做的不太好，感觉我们对新事物的积极澎湃的激情还是缺乏，我也做了一些合成课题，作为一个学生我也特别迷茫，我将来干什么，化学需要我吗，我能做些什么？总之是边干边迷茫，今天听了几位老师的演讲，还是打了一点鸡血。我的问题就是我们对于新技术的结合，包括计算机、显微镜等各种新技术的拥抱还是不多。

余金权：首先这不是一个问题，这是批评。我非常理解你的感受，就像我刚刚说的，有机化学这个学科就是这样，给人感觉就像搬砖工，每天的工作是非常枯燥的。当时马大为发现氨基酸这个反应是1998年，当时没有人关注，没有人觉得这个很重要。

不像基因测序发明，当天就新闻爆炸，人民日报都可以登。但是你发现有一个“但是”，有机化学是创造新物质，是渊源流长，是涓涓细流。可以一百年、两百年去影响这个世纪。你可能觉得我在鼓吹，像做生物的人一样，不是这样。

我给你举个例子，1925年有一个最著名的反应，叫Staudinger反应，是Staudinger发明的，但Staudinger其实是个高分子方面的化学家。他得了诺贝尔奖是因为他在高分子方面的建树，但是Staudinger反应在80年以后在剑桥被我的同事用来发明基因测序，所以你可能听华大基因测序。

你可能听到饶毅等很多人做基因测序做的非常好，还有人做研究生物，但是你知不知道基因测序最根本的技术发明是一个有机化学反应—Staudinger反应。没有Staudinger反应就没有现代基因测序的革命。核心是Staudinger反应，这是一个例子。

不知道这个对你有没有帮助，但是你做Staudinger反应的时候可能会觉得无聊，没什么意思。但这就是你要付出的代价，因为有机化学不是当天就会出名，当天就会觉得很有意思。它是默默无闻的贡献，其实我跟谢晓亮也有很多交流，我们做化学的其实很多是工具，为他人作嫁衣。但是这个没有关系，我知道有很多生物学家说过，本世纪是生物的世纪。

因为很多重大的科学问题都是生物，但是你仔细一想，解决这些生物的问题都需要化学，比如你刚刚说的电镜，电镜非常重要的一部分是化学。因为当时做电镜的早期都在化学系，研究分子。因为如果没有对分子和化学的理解，是不可能做电镜去做测序分子结构的。所以我觉得你看问题要从不同的角度去看。

当然，你做的东西可能不一定会当天就爆发性的震撼全世界，像氨基酸，双氮氧。我相信在做得老师都会经历很多的寂寞，今天你们都没有讲这个事情。你们都讲坚持，其实我觉得还有一点需要耐得住寂寞。席老师的课题你可能要做很久，可能你还要做十年、做二十年，但是你影响的是几百年。

一旦你做成，一旦你做成了之后可能影响的是几百年，整个地球都会为你改变，很多地球的生态就会为你改变。所以我希望我们从不同的角度去看待这个问题。好的，我给你们挡够了子弹了，接下来的你们自己挡。

冯小明：我觉得刚才余老师已经说的很好了。因为化学实际上是一个工具，化学人把很多都做完了，最后变成其他人的了，他不承认是化学人了。所以没有化学，没有有机合成化学。我就不可能早上从四川出发，下午就在北大讲话。为什么？

因为没有有机化学，就不可能有橡胶，就不可能有飞机轮胎，没有飞机轮胎。大家想一想，飞机能起飞吗？所以最典型的就是交通方便，我们能够走得那么快，实际上就是有机化学的功劳。

马大为：子弹我觉得还是接一点，我觉得确实你讲的对，有机化学对新技术的接受上确实稍微慢了一点。不像生物，有一些技术的变化以后，就可以做出很多东西。但其实你仔细把时间拉的长一点，我们做学生的时候，那时候电脑技术也不行，绝对不可能做现在这么复杂的分子。现在已经很好的不到几个毫克，就可以做出很漂亮的谱图。现在做天然产物分离的人，可以做出很多不同的产物，主要就是技术上可以，我们做合成的人好像整天瓶子摇一摇。

我们也有一些比较先进的东西，我们并没有引进。但是在这一点上，工业界做得比实验室更快，有很多已经应用的很多了。我在实验室经常提倡大家做新东西，但是学生好像不是太喜欢做新东西，我觉得这个其实要相辅相成，学生也要改变一点，这是一个问题。

另外一个，也是谈到化学和生物的关系。我不否认，将来特别是在制药方面，因为生物肯定起到很重要的作用。因为现在做药的都很清楚，化合物总会能找得出来，但是靶点不对的话，最后这个药肯定死掉的。生物学家对靶点的了解，对生物的机理了解非常清楚。但是化学确确实实在这个过程中你是创造分子，分子能够成药的是化合物。

所以你在这里面也是能够起到很大的作用，大家不要去自卑，说我没有什么。但是每个人在这个过程中，你能够做出贡献，已经很不错了。就像做研究，一个课题组里不可能每个人都做出很大的成果，也不可能每个人将来在北大毕业以后都去做一个教授。但是在这个地方，一点点工作，认真的工作，对课题做出很大贡献，你自己的能力得到很多的提高，也许你将来不是教授但是能在一个研发性的公司里也能发挥很大的作用。所以大家没必要一开始把目标定的很高，你就把自己眼前的事做的很好，你自然而然会有一些飞跃的东西。

席振峰：我接着马老师说话，大概几年前，饶毅老师说过，他是深科的院长的时候，有一次到化学系来作报告。饶毅老师讲的题目就是爱和恨都离不开化学，所以你要有自信。

余金权：结束这个话题以前，我也送你一个礼物。下次如果你再听到生物学他们说技术很重要，你问他一个问题，比如说基因编辑这个很重要，很多人用。你问问他基因编辑的基本原理能不能画在黑板上，你让他画给你看看。这个最基本的原理完全是化学家在80年代发明的，是早期的技术。

只不过是化学做出来的技术天然没有那么高效，但是这个基本的原理，这个idea，怎么进行分子的识别，怎么切DNA，都是化学家已经做了很多杰出的工作。这个基本的原理都是由化学家奠定的，特别是它的机理。所以下次他如果再跟你说的话，你就问问他怎么工作的，机理是什么，当然他画不出来的。你马上就可以画给他看，这样你就很自豪。接下来问第二个问题。

观众提问：谢谢老师给我这个机会问问题。我是中国科学院研一的学生，我今天来到这里就是我很喜欢化学。但是作为研一的学生，你很喜欢这个学科，你很想为他做贡献，但是你只有三年，就是你要做贡献做一个选择，还是说要啃一个难啃的骨头，要专门啃它。但是我的问题就是我要就业，我要为我人生负责，所以我就必须想要发文章还是怎么样。所以这个问题有很多，像我们这样研一的学生很关注这个问题。

冯小明：这个同学问的问题是研究生里面很普遍的问题，也是我们老师要考虑的一个问题。因为同学要毕业，尤其是像除了北大清华还有中国科学院好像不要求有论文，但是很多高校都要求。这种情况，刚才席老师前面已经给大家讲的很好的回答。一二年级做什么，三年级的时候一定要给大家留一个什么。他实际上就是课题，是前面师兄师姐留下来的东西，你先在那里面，一个是在这里面经过训练，学到知识，学会怎么创造知识，然后提升自己的信心。然后有信心的时候，再给下面留一个似骨头型的东西，你又解决了一部分的问题，然后让师弟师妹们继续啃，不知道有没有理解席老师的意思。

席振峰：我知道很多学生都关心这个，但这中间的平衡度非常难把握的。如果定位一个老师的梦想，老师的初心让你们去做。比如冯老师这样想做一个非常难的东西，交给你们学生去做。可能就会很难，因为你们要毕业，要找工作，这个平衡非常难把握。但是在这个过程中是老师的责任去把握平衡，同学没有这个责任去把握平衡。

同学在这段时间就是要去学习，从硕士和博士的角度是不一样的。硕士先是学习，接下来再研究课题，基本能了解科学研究的一些方法一些过程。接触到一些课题能做下去，明白我在这个阶段的主要目的就是学习。但是多大难度的课题这是老师要把握的。所以同学要考虑的就是怎么样去学好，不要把这三年荒废掉，这是我的想法。

马大为：现在国外可能也有这个问题，研究生已经太功利化。很多是一定要在这几年做点什么东西，发几篇文章。甚至我们经常招研究生，他自己写的申请书，我毕业的时候要发2篇或者3篇文章，这种数字都在申请都写出来了。这是他心里想的计划，我觉得研究生最关键的就是在这个过程中你的能力有没有大大提高。假如说我找一个容易的课题，比如说师兄留下的，我就照着他的东西再做做，很简单的，没有什么困难的，就去做了一些结果，然后能发一篇文章，我觉得这个过程中得到的训练是很少的，你的思路肯定没有得到开阔。

没有困难对你来讲并不是什么好事，因为你以后在研究过程中，肯定不可能这么顺，假如你碰到一些困难以后，在这里面去学会怎么解决问题，怎么分析问题，对你自己来讲也是信心的一个考验。这些东西对你来讲，碰到困难也好，碰到难题也好，并不是坏事。

我觉得你三年做下来，并没有任何的结果也并不是坏事，最关键的是在这个过程中是不是对这个领域了解了，对它存在的问题了解了，对过程中需要掌握的的研究手段都掌握了。假如你有这个能力的话，这个能力对你一生都很重要。包括丁总，我相信他也碰到过很多困难，假如说他有一些逻辑思考能力，分析解决问题的能力。

我想对他来讲，做任何事都是有帮助的，所以我一再在研究所强调的，研究生并不一定要发表文章，这是我们到现在为止肯定要强调的，但是最关键的是你在这个过程中，你的研究能力、解决问题的能力是不是得到了提高，假如你没有得到什么很大幅的提高，我们培养你也是有责任的。

观众提问：谢谢各位老师。我想请教之前的一个问题，谈到化学和物理。我们今天的主题是手性的合成和催化。有两个问题，一个是如果我们认为现在量子力学比较靠谱的话，从量子力学出发，从理论来讲，对于我们设计和理解这种手性有什么意义？另外一个是你们会觉得现在的物理需要改进或者需要另外一种描述来更直接、更简单的帮助我们理解手性的性质？

冯小明：说实话，你这个问题对我来说是有点高深，因为手性、眩光都是从物理过来的，但是我们反过来从量子力学去考虑手性，还不多。因为有时候物理里面考虑的手性，最近经过几次手性大课题的研讨，实际上物理里面考虑的手性和我们化学里面考虑的手性，有时候还有具体的内容是不一样的。比如北大物理系讲过几次手性，他讲的手性和我们讲的手性有时候是有区别的，那时候给我出了一个课题，让我去思考。我还没有想通，就是怎么通过物理量子力学来适应，包括我本人做的手性，还没有实现量子力学对它的影响。

观众提问：我这个问题问席老师，您是做氮气的转化活化的实验工作，这个工作难度非常大。因为跟这个相类型的是甲烷气的转化还有固定二氧化碳。氮气据我所知，目前通过弱合物，比如说铁的催化剂的弱合物跟氮配体进行合成的时候，可能会形成一个“井”的结构，在“井”的基础上形成其他的底物，再进行进一步的反应。这是我目前在一些金属有机杂志上看到的，不知道这两年您有没有什么比较不错的结果，因为刚才您也没有介绍您任何的思考和思路，可能有点保密的可能，能不能相对介绍一点。

席振峰：刚才余老师说这是一个没有希望的课题，但我一直对我的学生讲，如果我们下定决心做这个，就已经成功一半了。我们叫做破釜沉舟，学生进到这里面做这个项目，没有别的任何项目可选择，进到我这个实验室就只有一个，你就是做这个。如果还有别的课题去做的话，学生就会慢慢转到其他项目，现在我的实验室就这一个项目。最近一两个月有非常好的结果，可能在明年年初有一些结果发表，希望到时候你继续关注。

当然因为现在固氮已经做了很多年了，就我们现在的这个方法也已经有半个多世纪了。但是一直以来固氮没有非常大的突破，问题在什么地方，因为固氮酶的核心结构是知道的。但是它旁边的结构是不知道的，固氮酶和氢气到底是什么样的机制，是不清楚的。过去这么多年，大家一直需要模拟这样一个不清楚的东西去做研究，这是一个误区，我自己是这么想的。现在我是回到了最基本的，从配合物的角度，或者配合化学的基本角度做这个事情，如果你再感兴趣，你也可以找我。

观众提问：我的问题提给马老师，我想问一下全合成意义的思考。因为今年诺贝尔奖化学奖搬给了酶的研究，如果我们对酶的研究越来越深刻的话，本身天然产物的合成，用天然的酶做催化剂要比人工试剂的催化剂效果要好。如果真的对酶的研究深刻到一定地步的话，那全合成有没有意义？

马大为：很好的一个问题，实际上我一开始就把这个问题抛出来了，其实现在大家都要去思考这个问题。但是我想，其实你要真正去追究酶催化成功的例子也并不多。现在真正的是你要快速得到一个分子的话，化合是最快的。特别是在药化方面，做药化很少用酶做什么东西。

因为酶催化要达到一个我刚才说的非常好的程度，到生产的程度，实际上也是经过大量的探索，包括菌种的改良，工业化等等各方面，都不是一帆风顺的过程。所以我觉得酶催化慢慢的就会越来越多的变成另外一个工具，就是合成的工具。你可以在化学合成中用某一步做酶催化，或者是多步去做酶催化，这将来肯定是一个发展方向。

另外，从全合成来讲，你要仔细看看，我们现在做的合成跟30年前，甚至40年前做的合成，我觉得我们已经有很大的进步了。过去做一个分子都是几十个人，做多少年才做出来，但是现在人做以前的分子，我们也许一个学生做五年也就差不多了，这已经是我们一个很大的进步。但是这个进步离真正的能够实用还有比较大的距离，这个是需要大家共同努力，把它做的更好。

做的更好以后，假如用十几步做到化学合成，在工业上放大是没有问题的。关键是这个分子有没有价值，这是天然产物合成要考虑的问题，因为你要不停的挖掘它的性能，这也是一个重要的问题。我想总的来讲，我们的变化实际上也是很大的，但是要继续去努力。

余金权：我补充一点，可能有一个误区，你这个问题里面有一个不准确的地方。就是酶催化去合成天然产物和酶催化的某一步反应完全是两回事，酶可以单独的做某一个反应是可以的，但你要合成天然产物某一个反应是不行的。通过一系列的，比如8个酶，在工程上发展8个酶来合成一个天然产物，这个目前还没有达到，唯一一个最成功的例子是我的导师亲手做的。

因为我在剑桥大学学的是酶催化、生物催化，这是非常经典的一个例子、但是目前为止还没有很多人可以突破，就是可以进化8个酶，在一锅里面把八步合成出来，而且当然不只是8步，里面还有很多步。所以你问的这个问题有一点概念不是重叠。应该说他们也还有很长的路要走，做天然产物，所有的酶都把他分布、优化、合成……，还差的很远。

观众提问：谢谢老师。我来自南开大学，我的问题想问一下余金权老师。因为我也是刚刚才开始接触到“碳性活化”这一块，我想问一下，比如说我在合成里想要合成一个骨架。其实这个骨架在之前就有很成熟的报道了，产率都很高，为什么还要用不同的策略去做它呢，这个有什么意义吗，不是特别懂。

余金权：这个真的是要看具体的情况，当然如果你只是做某一个分子，那某一个分子已经做出来，没有必要再去做。除非另外一个策略更好，但我估计你的问题是，另外一个策略虽然是同样的步骤做出来，但是有可能那个策略有优点。就是有的策略虽然是五步做出来的，但是做一百万个不同的分子是不行的，因为有些策略不能变的，中间很多反应某些步骤是有限制的，但是有些策略虽然是五步，但隐藏着很多优势，就是说可能每一步都可以有变化。变化就有新的结构出来，我估计是因为这种情况，别人才会去做新的路线。现在表面上看都是五步，也都做的很好，但有可能一条路线有巨大的优势，可以做出几万、几百万个出来。

观众提问：想问一下冯老师和马老师，因为前面你提到计算机在有机化学当中的运用，现在学科交叉也有很多。你们是根据它本来的机理做出改变的，还是在前人的化学结构基础上作出改变的，是从底层机制上去，还是直接改了结构？

马大为：我们基本上有一点还是根据前人的机理，比如说我们的那些配体，在这个过程中我们也希望能够用计算机辅助，特别是我们也去关注过南开陈老师他们做的酸性的东西。我还真的看过，我想在里面找出来酸性的规律，是不是匹配。实际上有可能真的是一个氮氢的PKA跟它有什么关系，现在我们还在摸索这些方面，将来这在理论上肯定是有所借鉴的。通过计算机模拟，但是要积累一大堆的数据才会有可能。如果没有一大堆数据之前，不能凭着灵感去找这个东西。

观众提问：我想问一个关于未来的问题，以我一点点有机化学一点小小的背景来看，有机合成化学的研究范式没有发生特别大的改变。未来50年，请几位老师能不能描述一下未来的研究范式会有怎样的变化？

马大为：你真的回想有机化学的历史，过去五十年我觉得还是发生了翻天覆地的变化。尽管外界对我们的看法好像变化不大，有机化学不太喜欢去吹，其实我们有很多有活性的化合物，我们从来没有讲这个东西可以把肿瘤治好，或者把炎症治好，实际上都有一个漫长的过程。但是我们做的东西都是通过演变都有可能变成一个比较重要的东西，不可能说现在就预期我的东西是非常有用，而且将来有大的结果的，要不然上百万从业人员都有这样一个梦想，这样一个预期，一定要做下来，这样很可能就出问题。

但是经过这么多年的积累以后，也许就像席老师觉得他做固氮没做出来，可能另外一个人偶然去弄，发现一个催化剂，就做出来了，通过这样一个过程，大家不断地去努力，我想我们会产生很多新的转化过程，新的催化剂或者是新的理念，包括一些在技术上、工具上的变化。我想50年之后，再回想下来，合成学分子，在工业上生产的分子，我觉得比现在来说应该是容易得多。

余金权：你问的是研究范式，是什么意思？

观众提问：就是整个研究方法或者研究思路。

余金权：我补充一点，我觉得可能有一点需要提出的。我觉得更多的趋向于多团队的合作，各种不同的领域进行合作，这个非常重要。以前可能是一个方案一个方案的去做，但是我的团队有几十个小组跟我合作，比如计算机、AI的、生物的、医药的，我甚至跟工业做工程的人做合作。现在解决问题越来越复杂，我跟很多合成化学家也合作，我其实自己不懂合成，但是我也跟他们合作，我想这个可以给你一点帮助。下面最后一个问题。

观众提问：我想问一下各位老师对基础的机理研究是怎么看待的，就比如对于氮氧，可能不同的金属对底物有不同的选择性。你有没有研究不同的金属到底有什么区别。再比如，草酰胺，我看过那个文章，我知道筛选了非常多旁边的芳基的取代基，请问它的改变到底是改变了什么而改变了活性？

冯小明：这个同学是问机理，我们研究的很多，对它的基本性质，都要进行很多研究，从而理解这个反应过程，理解这个活化位点，从而反过来指导我们选择反应以及优化反应条件。

马大为：补充一下，我觉得这就是有机化学将来的一个方向。因为现在我们很多还是靠经验做的，当然机理是很复杂的，但是我想它的机理有可能并不一定像生物一样那么复杂，其实回想一下，生物的机理无非就是两个蛋白相互作用，他怎么作用的最后还是要靠化学解决，这是题外话。一旦对机理了解的比较清楚以后，你就可以反过来设计一些好的配体，然后解决某些特殊的问题。

我想将来可能很多反应不一定就是用一个通用的催化剂来做的，很可能就是个性化的用不同的东西，用不同的微调的东西，我们的草酰二胺仔细回想一下，它相对比较奇妙的一个地方。假如配体是可以微调这样一个电子性能的话，就可以找到一个匹配的东西，这就是我们为什么能够很快找出来一片每个反应都能够适应的配体好的方式。所以将来你做不同反应的时候，有可能不同的底物都有不同的配体，我觉得这是将来理论家能够进行实践指导的东西。

余金权：关于机理的问题，我们把最后30秒给席老师。

席振峰：这是一个非常重要的问题，我做一个广告，北大化学学院有机化学研究所正在招聘一位组长，这位组长的研究方向就是研究在化学过程中，旧键的断裂和新键的形成，这就是化学反应本质的变化，它的机理。

余金权：非常好，我们今天的对话环节就到此结束，首先我要感谢大家的参与，最后还是感谢三位老师给我们精彩的回答。