诺奖得主本杰明·李斯特:“在中国,我看到了科学家改变世界的热情”
诺奖得主本杰明·李斯特:“在中国,我看到了科学家改变世界的热情”
“两种互为镜像的分子,就像人的左右手,一种可能散发宜人的香气,另一种却可能气味不佳。化学家如何精准制造出想要的那一种?”10月15日,在武汉举行的2026东湖论坛上,2021年诺贝尔化学奖得主、德国马克斯·普朗克煤炭研究所教授本杰明·李斯特,以香料制造为例,讲述了自己数十年的化学探索。

本杰明·李斯特在论坛现场。会议主办方供图
以一个简单分子问鼎诺贝尔奖
“我坚定地认为,化学合成是人类拥有的最重要的技术之一。”李斯特说,人们热衷于讨论人工智能、量子计算、核聚变,却容易忽视化学合成。从维生素、药物到疫苗,许多物质都需要依靠 化学合成完成 制造。
这种认识来自他早年的科研经历。20世纪90年代初,还是研究生的李斯特尝试合成维生素B12的部分结构。复杂的反应步骤耗费了大量时间,也让他产生疑问:自然界为什么能够如此高效地制造复杂分子?
为了寻找答案,他转向生物体内的酶催化研究。在美国斯克里普斯研究所工作时,他发现,某些酶的催化活性并不依赖金属,而与其中的有机结构有关。既然如此,能否直接用简单的有机小分子完成催化?
当时,金属催化剂在相关研究中占据重要地位,而一些金属不仅昂贵、稀少,还可能具有毒性。李斯特决定尝试另一条路。“那时,几乎只有我一个人相信这是个好主意。”他说。
2000年,他发现常见的氨基酸脯氨酸能够催化不对称醛醇反应,使化学反应更倾向于生成所需的特定结构。2021年,他与大卫·麦克米伦因“不对称有机催化的发展”共同获得诺贝尔化学奖。
让复杂的香料合成更简单
李斯特并未止步于获奖时的研究。他希望模仿天然酶的作用方式,让化学反应既高效,又能准确制造所需分子。
为什么需要“准确”?李斯特举起了“左右手”的例子:有些分子化学组成相同,空间结构却互为镜像,药理作用或气味可能大不相同。化学家要做的,不只是把分子合成出来,还要尽可能得到目标的那一种。
今年10月7日公布的诺贝尔化学奖,同样与控制分子的“左右手”有关。获奖者亨利·卡甘和硤合宪三,研究的是不对称有机合成中的非线性效应和自催化现象。对他们的研究,李斯特表达了赞赏。
在东湖论坛上,李斯特重点介绍了新型限域催化剂。他表示,这类催化剂拥有类似酶活性位点的微小空间,能够对反应过程施加更精细的控制。
“薄荷醇是一个例子。”传统生产路线涉及多个反应和分离步骤。李斯特团队利用限域催化剂,探索将橙花醛高选择性地转化为关键中间体,再进一步制备薄荷醇,以期缩短合成路线。
另一个例子是香水原料降龙涎醚,它具有龙涎香特征气味。过去,获得特定立体结构的目标产物十分困难。李斯特团队通过催化不对称多烯环化反应,提高了产物的选择性,为其合成提供了新方法。
“香水是一个上十亿美元级的全球性产业。”李斯特说,香料制造过去往往十分复杂,如今新技术有望让相关过程更简单、更快捷。目前,他和团队正在探索把实验室成果进一步推向实际应用。
“ 中国同行不仅善于思考而且更加勤奋”
李斯特与中国同行的合作不断深化。2025年6月,由他领衔的华中师范大学前沿催化研究院成立。他介绍了他们正在开展的新研究:将可持续金属与有机催化技术结合,探索与现有催化体系互补的新路径。
李斯特认为表示:“德国科学家善于思考,中国同行不仅善于思考而且更加勤奋。在中国,我看到了科学家改变世界的热情。”
面对AI可能取代化学家的讨论,李斯特表示,他相信AI终将深刻影响化学,但目前它还没有给化学研究带来所谓的“巨大冲击”,他坚信“短期内AI替代不了化学家”。
对于希望投身科研的年轻人,他的建议十分明确:“如果你对化学感兴趣,那首先值得祝贺。”他把从事化学研究比作“中了大奖”,因为从生活服饰,到工业材料,再到电子产品,化学参与创造了人类生活所需的各种物质,是社会离不开的学问。
“最重要的是追随自己的热爱。如果你充满热情,那就投身其中。”他建议。