加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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周維善:做科研就要“癡、鉆、迷”

發(fā)布時間:2023-07-31 【字體: 】【打印】 【關(guān)閉

周維善?上海有機(jī)所供圖

1937年,14歲的周維善跟著父親從浙江吳興前往上海。

身后是香煙店里起早貪黑當(dāng)學(xué)徒的蹉跎,前方是重返學(xué)堂的希望。這位紹興后生,臉上寫滿了開心,哪怕一眼看到的生活依舊困苦。

讀書的確帶給他意想不到的“化學(xué)反應(yīng)”,努力是催化劑。中學(xué)期間,他愛上了化學(xué)和實(shí)驗(yàn),考試常常拿第一。日薄桑榆之年,他依然記得那位為他打開興趣之門的化學(xué)老師,名叫惲子英。

只是年少時的他,未曾預(yù)料到,這扇門打開之后,自己竟為其“癡、鉆、迷”了70年,于甾體化學(xué)、萜類化學(xué)和不對稱合成研究里鉆堅研微,直至2012年8月走到人生盡頭。

2023年是這位中國科學(xué)院院士誕辰100周年。

練好基本功

對周維善一生產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的老師,不止惲子英一人。

1952年,他從上海醫(yī)學(xué)院調(diào)入了軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院化學(xué)系,任研究實(shí)習(xí)員一職,并拜師于中國甾族激素藥物工業(yè)奠基人黃鳴龍。之后,他又跟隨恩師扎根中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所(以下簡稱上海有機(jī)所)。

黃鳴龍有檢查弟子們的實(shí)驗(yàn)成品、樣品以及實(shí)驗(yàn)記錄的習(xí)慣,手握一個放大鏡,對所查之物細(xì)心觀察、記錄。

一天晚上,他悄悄進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行突擊檢查,以便知曉學(xué)生的真實(shí)工作態(tài)度。到周維善桌子旁時,發(fā)現(xiàn)其整理規(guī)范、標(biāo)注明確,各階段的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都有留存。其中他發(fā)現(xiàn)了一個標(biāo)記為“周4/母”的瓶子,里面裝的是實(shí)驗(yàn)樣品第四次重結(jié)晶的母液。

黃鳴龍看了之后特別欣慰,特地在小組討論時表揚(yáng)了周維善的工作態(tài)度,給其取名“周四母”。

玩笑的背后,是老師的嚴(yán)要求和高標(biāo)準(zhǔn),促使其在科研之路上穩(wěn)扎穩(wěn)打。周維善帶學(xué)生后,同樣言傳身教,重視基本功的訓(xùn)練。

對周維善的學(xué)生而言,做重結(jié)晶和測熔點(diǎn)是必學(xué)技能。結(jié)晶是獲取化合物結(jié)構(gòu)信息最經(jīng)典、最有效的方法,尤其是在相關(guān)科研儀器缺乏的年代。通過溶解、冷卻、過濾、洗滌等工序,研究者對毫克級的樣品進(jìn)行提純還原,過程精細(xì),有時耗時大半個月、經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到滿意的純度。

中國科學(xué)院院士林國強(qiáng)是周維善招收的第一名研究生。到周維善所在的第一研究室報到時,周維善便安排他在各實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)基本的實(shí)驗(yàn)操作。當(dāng)時沒有通風(fēng)櫥,大家都在黑色的生漆臺面上做實(shí)驗(yàn),人手一個黃鳴龍“同款”銅制倒三角形加熱器,特別適合做重結(jié)晶等實(shí)驗(yàn)。

“老師每天8點(diǎn)上班,做的第一件事就是進(jìn)實(shí)驗(yàn)室檢查學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并答疑解惑?!敝袊茖W(xué)院曼谷創(chuàng)新合作中心主任姜標(biāo)回憶說,周維善最喜歡做的是拿著高倍放大鏡,觀察化合物晶體狀態(tài)。溶劑用得對不對,是不是還要加點(diǎn)乙醚……周維善指點(diǎn)迷津,問題迎刃而解。

有時姜標(biāo)和同學(xué)們埋頭做實(shí)驗(yàn),周維善就在一旁端坐給學(xué)生改文章,一遍又一遍。只要做科研文章,周維善都是手寫好草稿,然后和大家一起探討完善。過程中,他常說,做科研就是要“癡、鉆、迷”。

做對國家和人民有用的研究

對待科研工作,周維善很“鉆”,因?yàn)槠湫闹惺冀K有個信念。

“他一直以黃鳴龍先生為榜樣,時刻記著黃先生所說的‘要做對國家和人民有用的研究’?!苯獦?biāo)說,這是周維善一輩子的期望和堅持?!白龀鰜淼臇|西,要么能治病,要么能用于研制新材料?!?/p>

姜標(biāo)提到,周維善的研究成果中,有一項(xiàng)對國內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全貢獻(xiàn)卓著。在油菜花粉中,有一種甾醇類物質(zhì)——油菜素內(nèi)酯,對植物生長有極強(qiáng)的促進(jìn)作用。

“這項(xiàng)工作很‘微小’,但很有用?!苯獦?biāo)說,自然界植物中的油菜素內(nèi)酯含量極低,且分離難度大。但納克級的用量就能促使農(nóng)作物增產(chǎn)10%至40%?!按祟愔参锷L劑,一般用于作物種子發(fā)芽前和開花期?!?/p>

上世紀(jì)70年代,國外科學(xué)家確定了該物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)后,周維善提出以中國豐富的豬去氧膽酸為原料,采用多種不同的合成方法,對油菜素內(nèi)酯及類似化合物進(jìn)行系統(tǒng)研究。他和團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了10余年時間,提出的技術(shù)被農(nóng)藥企業(yè)廣泛應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn),不僅促進(jìn)了糧食增收,還使原料藥價格下降,惠及千萬農(nóng)戶。

提到周維善的成就,很多后輩會想起他曾立下的誓言:“青蒿素的合成不完成,我絕不退休?!彼詧?zhí)著,正是考慮到只有實(shí)現(xiàn)青蒿素人工全合成,才能完全證明其絕對構(gòu)型并用于藥物研發(fā),從而救治更多飽受瘧疾之苦的民眾。

1979年,在完成青蒿素結(jié)構(gòu)測定的基礎(chǔ)上,周維善領(lǐng)導(dǎo)合成小組繼續(xù)攻關(guān)。當(dāng)?shù)弥鹗靠茖W(xué)家也在做青蒿素合成研究時,大家爭分奪秒,改變了原定的合成路線,決定以青蒿酸為起始原料。實(shí)驗(yàn)中,在一些關(guān)鍵步驟上并無文獻(xiàn)可參考,他們就自己摸索、不斷探究。

4年后,周維善和團(tuán)隊(duì)終于得到青蒿素的結(jié)晶,合成的青蒿素與天然的完全一致,后續(xù)又合成了青蒿酸,意味著實(shí)現(xiàn)了青蒿素的全合成。相關(guān)文章發(fā)表在1983年的《化學(xué)學(xué)報》上,雖然比瑞士科學(xué)家發(fā)表的論文晚了3個月,但雙方的工作均是獨(dú)立完成。

每每談起這一段經(jīng)歷,周維善都很謙遜,強(qiáng)調(diào)青蒿素系列藥物研制是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工作,不是任何一個單位或個人可以包辦的?!拔抑皇亲隽似渲幸徊糠只瘜W(xué)基礎(chǔ)研究工作。”

只為化學(xué)侃侃而談

“他對名利看得很淡,只醉心科研、沉迷化學(xué),顧不了那么多。”姜標(biāo)眼中的周老師,一直都是低調(diào)的。

周維善不講究吃穿用度,一件中山裝夾衣縫縫補(bǔ)補(bǔ),穿了好多年。寫文章打草稿時,他從不用白紙,只撿用過的、無保留意義的信件紙張,有時還會專門收集這些紙張分發(fā)給學(xué)生?!八墓?jié)儉受黃鳴龍先生的影響,而我又受他的影響,至今保留著節(jié)約的習(xí)慣?!敝芫S善的學(xué)生周向東說。

平常,周維善不是‘泡’在實(shí)驗(yàn)室,就是伏案辦公桌,要么開會,要么查文獻(xiàn)。兒子周頌華在紀(jì)念文章中寫道:“父親除了工作、看書,別無嗜好,缺少文藝細(xì)胞,也不風(fēng)趣幽默。”

但這并不影響他是家人和學(xué)生心中的慈父、嚴(yán)師和良友。他有關(guān)愛后輩的方式,也有為人的堅持。

周頌華上幼兒園時,有一次把幼兒園的3支蠟筆帶回了家。周維善發(fā)現(xiàn)后,第二天就帶著兒子到幼兒園,將蠟筆歸還?!袄侠蠈?shí)實(shí)做人,認(rèn)認(rèn)真真做事?!敝茼炄A一直謹(jǐn)記父親的教導(dǎo)。

“他就是這樣,而且從不給他人和單位添麻煩?!敝芫S善生前,姜標(biāo)常和同學(xué)們?nèi)タ赐?,一說請他下館子,周維善總是婉拒:“吃不動了?!痹?001年至2009年期間,姜標(biāo)曾任上海有機(jī)所所長,這位亦師亦父的老人,從未走進(jìn)所長辦公室提過任何要求。

姜標(biāo)笑稱,只要談無關(guān)化學(xué)的事,周老師多講一點(diǎn)都會臉紅,不善言辭。但只要有關(guān)化學(xué)、有關(guān)科研,他立馬侃侃而談。

上海中醫(yī)藥大學(xué)教授徐宏喜對此深有感觸。上世紀(jì)90年代初,他曾赴日本留學(xué)攻讀藥學(xué)博士。其間,受導(dǎo)師之托,他接待了前來作學(xué)術(shù)報告的周維善。講座前一天,周維善特地咨詢了他在日本作學(xué)術(shù)交流的注意事項(xiàng),并連夜完善了幻燈片,保證了講座高質(zhì)量完成。

在講座后的問答環(huán)節(jié),日本教授提出了關(guān)于青蒿素的問題,由于專業(yè)性太強(qiáng)又很具體,較難翻譯,導(dǎo)致雙方溝通不暢,場面有些尷尬。

這時,瘦瘦的周維善挺直身板,徑直走到黑板前,完整地寫出了青蒿素的合成過程,并仔細(xì)標(biāo)注了一些重要的化學(xué)反應(yīng)步驟和條件。一筆一畫,遒勁有力。

全場頓時熱鬧起來,人們無不贊嘆這位一流化學(xué)家扎實(shí)的專業(yè)功底。陣陣議論聲中,徐宏喜心頭涌起的是驕傲和自豪。此景此情,他至今難忘。

赴西北講學(xué)留佳話

周維善常四處走訪、交流和講學(xué),他的翩翩風(fēng)度和諄諄教誨,也在祖國西北留下佳話。

他與蘭州大學(xué)的交情匪淺,曾和蘭州大學(xué)教授、有機(jī)化學(xué)家潘鑫復(fù)一起,促成了學(xué)校與上海有機(jī)所的合作,姜標(biāo)就是兩人聯(lián)合培養(yǎng)的第一名博士研究生。

他也曾在蘭州大學(xué)授課。1982年,蘭州大學(xué)化學(xué)系教授黃文魁因意外事故離世。蘭州大學(xué)有機(jī)化學(xué)學(xué)科合成專業(yè)的學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng),一度陷入了發(fā)展瓶頸。在這關(guān)鍵時期,蘭州大學(xué)向周維善尋求支援。

彼時,周維善已頗有成就,在業(yè)界聲譽(yù)較高。由他參與或主持的“甾體激素的合成與甾體反應(yīng)的研究”和“長效口服避孕藥D-18甲基炔諾酮”分別獲得國家級和省部級獎。

1985年,周維善接受聘請,擔(dān)任蘭州大學(xué)有機(jī)化學(xué)學(xué)科有機(jī)合成研究方向的兼職教授和博士研究生指導(dǎo)教師,在上世紀(jì)80年代多次前往大西北傳道授業(yè)。

潘鑫復(fù)在紀(jì)念文章中記述,當(dāng)時周維善為研究生開設(shè)的第一節(jié)課是“不對稱有機(jī)反應(yīng)”。課程講義由周維善編寫,學(xué)校專門油印成冊分發(fā)給學(xué)生。

講臺上,他一口紹興普通話,深入淺出的講授引得外校學(xué)生都來蹭課。

在從蘭州返回上海的某天上午,周維善和送別人群一起走出授課地的大門時,突然望著對面黃文魁住過的22號樓說了一句:“這幾天我特別想念黃先生?!?/p>

如今,世人也特別想念周先生。

(原載于《中國科學(xué)報》?2023-07-31 第1版 要聞)