手性是宇宙間的普遍特徵，體現在生命的產生和演變過程中。自然界生物體本身具有手性環境，因此對手性藥物的不同對映異構體，會顯示出不同的療效。手性藥物必須對它的兩個異構體進行分別考察，都要經過嚴格的生物活性和毒性試驗，以避免其中所含的另一種手性分子對人體的危害，慎重對待一些藥物的另一對映異構體。所以手性拆分技術越來越多用於手性藥物開發和生產。那麼手性藥物到底是怎麼來的？我們看看2018年未來科學大獎-物質科學獎獲得者周其林教授怎麼說。
未來科學大獎周系列訪談——周其林
一半有效，一半有毒，
我研究的「手性」是什麼？
我叫周其林，南開大學有機化學的教授。我做的研究主要是研究合成的方法，具體講就是怎麼創造分子，那麼創造分子呢，它是我們化學的一個中心任務，只有有了這樣一些分子，你才能夠再發展出一些有用的東西，比如說藥物、農藥這些東西。
具體來說，我做的一些創造分子的方法，是做創造手性分子的方法。講到手性分子呢，它就是一類分子，它有一些異構體，那麼有了異構體之間的相互關係，就像人的左右手了，所以它就叫手性分子，是這麼來的。因為它一個異構體就相當於你的左手，一個異構體相當於你的右手，它相互之間是呈鏡像關係，雖然看起來一樣，但是實際上不一樣。
你只要戴個手套你就知道了，左手手套戴到右手上它就不合適。那為什麼要研究這類分子呢？因為這類分子，它這兩個異構體的性質不一樣，尤其是對生命的生物性質不一樣，比如說一些藥物，像我們現在吃的藥物裡面有一半的就是手性的藥物，那手性藥物它一個異構體常常有效，另外一個異構體它有時候無效，甚至還有毒。
你如果要不把它分別做出來，那讓病人來吃這兩個異構體的混合物的話，那不是帶來了災難嗎？所以我們就發展了方法，就是要選擇性地合成我們要的那個異構體，要左手的那咱就合成左手的異構體，要右手的那就合成右手的異構體，這就是我工作的性質。
那麼再具體講呢，我怎麼才能做到這樣一些手性分子選擇性地合成它所需要的這個手性異構體呢？那就是催化劑。那我的工作呢，過去的二十年主要的工作就集中在這個手性催化劑的發展上。通過這個努力，我們發展了一類手性螺環催化劑，這個螺環催化劑，目前是保持了在手性的合成裡面的最高的效率。所以，獲得2018年的未來科學大獎，有幸能得到這個獎，也是因為這個催化劑的發現，它確實把手性分子的效率提高到了一個新的高度。過去我們用一個催化劑，常常用到十分之一，百分之一呀這些，或者千分之一了不得了，那我們現在的催化劑最高可以用到百萬分之一催化劑就夠了，那效率就非常的高了，而且選擇性呢，也非常的好。
與生活息息相關的手性現象
這個自然界裡面很多東西，其實都有手性現象，我們只不過沒有注意它。我們生活的這樣一個宇宙的星雲，實際上它旋轉的方向是確定的，這個是宏觀的。到了我們日常的生活現象，你去看看比如說一個藤條吧，那一個牽牛花吧，它順著那個樹呀往上爬的時候，它不是說亂的，今天左手螺旋，明天右手螺旋，它不是這樣的，它是有確定的攀爬方向的，這些都是手性現象。還有那個螺螄殼，那螺螄殼它是不是一個螺旋形的？那麼它基本上都是右手螺旋的，左手螺旋的是很少的。
這些呢，就是我們能看到的宏觀的。那微觀的呢，到分子層次上，組成我們生命體的一些基本物質，比如組成蛋白質的胺基酸，它就是單一手性了，它就是L構型的。組成我們的這樣一些糖的一些分子，它裡面都是右旋的，它都是D型的，它不是說哪種構型都有的，它有確定的構型。也就說客觀世界裡面，從微觀的到宏觀的很多的重要的物質，它都是手性的，而且是單一手性的。那么正因為這樣，我們才研究手性分子，因為它確實是跟我們的生活息息相關的。
研究要與環保節約結合
經濟性，這個我相信大家都知道，就是用最節省的方法來做事情，那就叫這個事情做的比較經濟，成本不高，對吧。那麼在合成裡面，在我們發展合成方法裡面，也同樣有這個道理。你用到的原料，這個原料我們講是分子，做有機合成的話它講的是分子，這個分子裡面呢，它是原子組成的。你這分子裡面在做反應的時候，是不是所有的原子都利用上了，利用了多少，這就有個效率問題，這個就是原子經濟性。
如果你要做一個反應，你的原料的分子裡面的原子全部用上了，全部進入到了分子裡面了，100%的用上了，這個原子經濟性就叫100%。那如果是用了一半，那原子量是一百，你進去的原子量加在一起呢，只用了50，所以呢，你就是50%，這個原子經濟性是這樣的。這個原子經濟性現在是在有機合成裡面非常重要的一個概念，因為它是我們現在更加強調節約資源、節約能源、環境保護所要求的。你如果說能夠做到一個反應，原子經濟性100%，也就是說原料的分子裡面的原子都用上的話，那你自然就沒有產生廢料了，那這樣的話對環境保護不就是更好了。
所以說，在現代有機合成，尤其是現在當下對環境、對資源特別強調的情況下，原子經濟性是個很重要的概念。隨著社會的經濟的發展，人們對環境的要求是越來越高，因為資源是越來越少了，你不提高它的利用效率的話，那以後就不可持續發展了。所以倒不是說以前呢，不知道這回事兒，而是以前沒有這麼迫切的需要。那現在呢，隨著資源慢慢慢慢地越來越少，隨著環境的問題越來越突出，人的生活水平提高了，對環境呀、對資源的要求也高了，所以大家就更加重視了。
現在呢，我們做基礎研究的人就是非常的重視這個問題，所以我們從源頭上發展出一些方法來，它就是綠色的，它就是高效的，它就是原子經濟性高了，這樣才能使得真正生產的過程當中呢，從源頭上就減少了。
科研就是要享受創造之美
因為我主要是做科研的，那我所從事的教育主要是研究生階段。對我來講，教育跟科研就是一回事兒了，因為是我這個特殊的教育，從事的這個教育的特殊的階段決定的。研究生教育的話，那一定是要帶著學生進入到科研，讓他享受到創造之美，它是個快樂，享受到創造的快樂。
成功的喜悅它能彌補、補償他所有的付出，所以如果說一個老師的話，他能夠帶領學生做真正的創新性的研究，那就是最好的教育，對研究生來講就是最好的教育。最重要的就是你是不是在從事最前沿的科學研究，這是最重要的，如果你本身做的研究就不是前沿的，那學生到這兒來就沒有創造出什麼新東西，他就享受不到這種創造的快樂了，所以他當然就不會熱愛這個東西，所以最重要的還是自身的提高，自身是不是在從事最前沿的研究，這是我的體會。
困難總是多的，成功相對來說，這個時間上是少的，但是正因為你創造出來新東西，那個快樂能彌補你前面所有的不快樂的時候，所以他還接著幹，我就有這樣的體會。
雖然平時做這個研究，有很多時候都失敗了，在失敗的時候，你要有個正確的心態，探索未知就是這樣的，它本身就是一種過程，就是一種享受。我今天探索了一個新的方法，看看行不行，滿懷希望，那最後不行，不行沒關係，我再來想一個辦法。每天嘗試新的挑戰，總有成功的時候吧，那一個成功就能彌補前面好長時間的失敗。這個化學確實是一個實驗學科，但是它也要豐富的想像力，因為什麼呢？因為一個複雜的分子，我今天講的是很簡單的分子，它因為涉及到最基礎的非常本質的化學鍵成鍵，碳碳鍵成鍵，所以說有人講有機合成也是一門藝術，它又有實際的一面，也有想像力的一面，只有想像力豐富的人呢，才能做好化學，你能想出一些別人想不出來的方法，想像力要豐富。
但同時你也要非常的勤勞，所以化學它的要求高就高在哪兒呢？既要大腦又要雙手，很多的科學要一樣就行了。
來源：未來論壇