
近日,在上海举行的未来科学大奖十周年庆典,“化学助力美好生活——化学专场研讨会”拉开学术帷幕。四川大学教授、2018未来科学大奖物质科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员冯小明教授担任本场Session Chair。在致辞中,他对演讲嘉宾周其林教授、高毅勤教授,以及对话嘉宾邓力教授、夏幼南教授的学术背景和科研经历进行了详细介绍。

南开大学教授、2018未来科学大奖-物质科学奖获奖者周其林,以《不对称合成和手性螺环催化剂》为题进行主旨报告。他指出,手性存在于物质的各个层次,化学家尤其关注分子层次的手性,因手性化合物的对映异构体具有不同的生理活性。例如手性药物常常是一个对映异构体具有药物活性,另一个对映异构体没有药物活性,有时还具有严重的毒副作用。周其林教授表示,经过二十多年的努力,其实验室发展出一类全新结构的手性催化剂—手性螺环催化剂,该催化剂在不对称氢化、不对称碳—碳成键、不对称碳—杂原子成键等许多合成反应中都表现出极高的催化活性和对映选择性,被认为是一类“优势手性催化剂”,并已被广泛用于手性化合物包括手性药物的合成和生产。

北京大学化学与分子工程学院教授、北京大学生物医学前沿创新中心研究员、昌平实验室领衔科学家高毅勤,以《AI为计算分子科学带来的变革》为题,进行主旨报告,介绍了分子模拟和深度学习模型应用于生物分子体系研究的计算方法和软件平台发展。他指出:“一方面,我们将结构预测、分子生成和动力学计算等集中在统一的深度学习框架下,建立原生于人工智能的多模态和跨尺度的分子计算和模拟工具,从而加速对分子体系的结构和动力学性质研究;另一方面,通过预训练和表示学习,实现统一序列、结构和文献的多模态蛋白质模型,加强蛋白质模型在多构象预测、设计和优化等任务中的应用;最后,我们通过建构AI agent (ADAM, AI Agent for Digital Atoms and Molecules) 进一步扩展分子模拟、量化计算、药物设计等的应用场景、提高使用方便性,实现通过简单对话的形式开展复杂多样的科学计算。”

在对话环节,冯小明教授担纲主持,携手周其林教授、高毅勤教授,以及西湖大学徐益明讲席教授、副校长、研究生院院长、理学院执行院长,未来科学大奖科学委员会委员邓力,美国佐治亚理工学院Brock Family讲席教授、佐治亚州研究联盟杰出学者、未来科学大奖科学委员会委员夏幼南,共同聚焦于化学领域的关键议题,围绕“不对称催化未来发展趋势”“化学基础理论尤其是物理化学在现代科学体系中起到的作用”“纳米材料的独特结构、性质、应用及发展方向”“如何看待‘生化环材是天坑’这样的网络观点”等热点话题展开了一场精彩的思想碰撞与学术交流,深入探讨化学在前沿领域的突破与应用,为与会者带来了一场学术盛宴。

冯小明教授在对话中强调科学为人类和健康服务,要解决科学问题。他指出化学是中心实用、创造物质的学科,实用且有创新价值。希望更多年轻人投入化学领域的学习,未来将有广阔的发展场景。

周其林教授指出,不对称催化用手性催化剂产出单一镜像异构体,虽取得成就,但高效高选择性方法和催化剂仍稀缺。他认为诺贝尔奖仍有可能青睐该领域,但做研究不应只盯着诺奖,要解决科学问题,保持好奇心探索“天坑”中的无限风光。

邓力教授表示,不对称催化未来要开发新活性和选择性,创造全新反应。该领域因高标准而常青,若在人体细胞内有控制做化学的催化剂有突破,或成为有可能得诺奖的新兴领域。化学前景广阔,学生们要具有批判性思考,向创新学者学习才会站在时代的前沿。

高毅勤教授谈到,化学是实验学科,理论化学从定性走向定量很重要,能助力化学优化。物理化学规律对理解生命过程不可或缺。每个专业都有冷热周期,当一个人选择热爱的专业坚持下去,“天坑”也可以变成“天堂”。

夏幼南教授指出,纳米材料因尺寸效应有独特性能,在催化、光学、磁性等方面有应用,目前挑战是提高合成精确度。在他看来,化学是基础科学,学好化学可以选择与计算机、生物工程等领域进行交叉学习与应用,将产生更为广阔的学术前景。
文/广州日报新花城记者:张丹 通讯员:宋丹
图/广州日报新花城记者:张丹 通讯员:宋丹
广州日报新花城编辑:王锋