何林：扎根碳一催化，在漫长试错中追逐绿色合成之梦
何林（左）在实验室指导学生。
■本报记者 叶满山
长期以来，剧毒原料依赖、高污染副产物产出、高风险生产工艺，制约着精细化工、医药材料等领域的高质量发展，绿色催化合成技术的突破成为破解这些行业痛点的关键。
中国科学院兰州化学物理研究所研究员何林在无数次试错迭代中探寻绿色合成的最优解法，秉持长期主义坚守科研本心，依托跨界协作攻克技术难关，以扎实的科研成果诠释着新时代科研工作者的责任与担当。
锚定碳一催化研究方向
本科毕业时，成绩优异的何林手握保研资格，却作出了一个不同寻常的选择：放弃保研，投身产业一线。“我很想走进企业看一看，真实的化学产品究竟是怎样被制造出来的。”她说。
在四川绵阳企业工作的两年，何林完整了解了化学技术落地转化为产品的全链条，也认清了自己内心的追求：投身科研和技术发明。工作期满后，何林重返校园，考入复旦大学攻读硕博士学位。
博士阶段，何林将研究方向聚焦于碳一化学，重点关注非光气合成难题。光气是工业合成含氮羰基化合物的传统原料，毒性极强，开发替代光气的绿色工艺是行业亟待解决的难题。她围绕一氧化碳参与的反应开展研究，以期绕开光气实现一氧化碳直接插入底物完成合成。尽管当时实验屡屡碰壁，但非光气合成的研究想法深深扎根在她心中。
为继续深耕该方向，尚未博士毕业的何林立志师从国际羰基化领域领军人物、德国莱布尼茨催化研究所教授Matthias Beller。一次Beller作报告结束后，何林辗转打听到其行程，在酒店外等候，终于争取到面对面交流的机会。短短半小时，她完整阐述自己的研究构想与非光气合成攻关目标，最终成功拿到对方课题组的博士后岗位。
海外博士后工作结束后，何林选择入职中国科学院兰州化学物理研究所。在她看来，这里的科研平台与她长久以来的研究理想高度契合。
跨团队协作啃下绿色合成“硬骨头”
非对称脲是医药、农药、功能材料领域的重要中间体，传统工业生产工艺高度依赖剧毒光气，不仅操作风险大，还会生成大量腐蚀性盐酸副产物。基于此前的技术积累，何林团队向氧化羰化直接合成非对称脲的难题发起挑战。
攻关之路阻碍重重，其中最大瓶颈在于两种不同胺底物难以有效区分，反应极易生成大量对称副产物，却很难得到高纯度目标产物。同时，一氧化碳与氧气混合存在爆炸隐患，不少科研团队望而却步。
何林团队尝试了多种研究思路与反应路径，大量设想被实验证伪，研究不断推翻、迭代、重来。项目推进两年多后，与武汉大学教授雷爱文团队的学术合作，成为重要的转折点。
雷爱文团队深耕自由基化学，在铜与胺相互作用方向积累深厚。何林团队则掌握钴与胺插羰的单晶实验证据。两组科研人员整合各自的研究积累，碰撞出“同步胺识别”的创新思路：利用不同金属催化中心分别识别两种胺，在同一反应体系内实现两种胺定向反应，一步合成非对称脲。
新思路提出后，团队迅速开展实验验证。2023年，研究团队向《科学》发出预投稿咨询，不到两小时便收到副主编的回复，鼓励正式投稿。团队成员连夜修改论文完成投递，首轮评审结果却是一接收、一拒稿，最终编辑予以拒稿。不过，审稿人并未否定该工作的创新性，只是要求补充更多广谱实验，进一步验证反应机理与方法普适性。
此后九个月，团队开启高强度补充验证工作。彼时何林正处于孕期，科研、身体、家庭多重压力叠加，但项目关键节点不能中断。团队持续开展实验，整理上千次实验形成的完整证据链，以详尽材料逐条回应审稿人的质疑。编辑看完答复后，安排了新一轮评审。
2024年10月11日，论文正式被接收，而何林的预产期就在10月19日。“漫长的攻坚尘埃落定，刚好迎接孩子到来。”何林笑着说。
让科研对接国家产业实际需求
回顾科研历程，何林总结出三个关键词：长期主义、协同共进、应用导向。
“长期主义不等于熬年头。”在她看来，长期主义的核心是选准有价值的研究课题，愿意为其投入十年甚至更长时间，坦然接受漫长试错周期，包容过程中的接连失败。做科研切忌盲目追逐各类热点，要学会有所为有所不为，结合平台优势与自身积累找准定位。
何林反复强调，合作研究团队把多年积累融合在一起才构建出完整的科学图景，每一部分都不可或缺。原创性研究往往面临成果周期长、试错成本高的困境，交叉合作、协同共进是突破困境的重要方法。
何林表示，兰州化学物理研究所有低碳催化与二氧化碳利用、润滑材料两个全国重点实验室，为开展研究提供了重要支撑。她强调，青年科研人员要用好平台资源，将自身研究方向和平台特色、国家现实需求相结合，更容易找到科研突破口。
目前，何林团队已经和中海油、贵研铂业等企业开展合作。但她清醒地认识到，团队多数研究仍处于实验室阶段，与大规模工业化应用还有不小的距离。“课题组组建时间不长，首要任务是夯实基础。但我们始终心系产业需求，希望科研成果最终能够创造社会价值，这也是我们重要的内生动力。”