湘西山崖,溪水潺潺,雾气氤氲,这就是吴安心教授成长的土地。这片孕育了贺龙、沈从文、陈能宽等众多英杰的神奇山水和红色热土,不仅赋予了他心忧天下的品格,更滋养了他敢为人先的学术精神。在分子的微观世界里,吴安心教授如同一位指挥大师,让无数看似杂乱的分子按照自然的节奏,井然有序地排列组合,奏响生命科学的华美乐章。面对着过往化学界对于单分子反应的单一关注,他以超前的眼光聚焦到分子集群的自分类行为;当传统方法学困于既定范式时,他开辟了I₂/DMSO组合试剂系统的广阔天地;当线性串级反应成为常态,他揭示了反应网络的复杂美学。
在化学研究的前沿阵地,一批批原创科学家正在为中国基础研究注入新的活力,吴安心教授就是其中的卓越代表。四十余年来,他执着于分子世界的探索,不畏学术艰难,开创了超分子化学与有机合成领域交叉融合的新视野,构筑了一座座跨越微观与宏观世界的理论桥梁。从湘西走出,走向世界学术舞台,吴安心教授用科学智慧和教育热忱书写着中国化学研究的崭新篇章。在这条化学探索之路上,他如一位倔强的探路者,以"安心做科研"的初心,点亮了分子世界神秘而美丽的图景。
1.研究之路
图标:化学研究的跨越——从“硬”结构形态到“软”结构形态的揭示
1.1分子世界的探索者:从"硬件"到"软件"的化学智慧
化学学科作为自然科学的中心学科,始于19世纪道尔顿与阿伏伽德罗的“原子-分子学说”的建立,历经近两个世纪的演进,化学学科的门类可谓枝繁叶茂,但细致梳理化学发展的脉络,经典化学研究一直是是围绕三个层次递进:“原子结构”的确立,“分子结构”以及“分子堆积结构”等各类形态“刚性结构”的揭示、表征、转化与功能应用!细究这些研究的内容都聚焦在分子“硬件”层面的剖析,然而集群分子的组织形态、信息网络的传输系统、不同功能分子聚集态的协同性和新生功能等“软结构”层面的揭示还处于初始荒芜阶段。这种隐形潜藏在小分子集群动态下所呈现的“软结构形态”是基于经典研究范式难于觉察到的微观粒子行为。
作为国际上最早明确提出并系统研究分子集群"自分类"概念的主要学者之一,吴安心教授的研究在超分子化学领域具有开拓性意义。他于2002年发表的第一作者论文首次系统定义了“自分类”概念。如今,“自分类”与“自组装”“分子识别”并列,成为超分子化学的三大核心原理,为构筑复杂超分子结构体提供了广泛策略。吴教授的学术贡献不仅局限于新概念的提出,还开创了包括“自分类组装”“自分类识别”“自分类重组”“自分类等级组装”及“自分类串级反应”等一系列引领性的课题。他揭示的分子集群自分类现象将超分子化学的理论边界向前推进,对于在分子水平实现可预测的分类聚集行为提供了全新思路,为分子识别、分子装配和分子机器等领域的理性设计提供了原理性支撑。
1.2自组织反应网络:复杂结构体的简捷合成策略
基于对分子自组织行为的深刻理解,目光再次锁定到业已发现的数以万计的有机单元反应的内在关联性,吴教授率先提出了“反应网络”的概念,将复杂反应系统视为可自我组织的网络结构。他设计的“自分类反应网络”合成策略(又称MPCD或SSD合成策略),为有机合成领域提供了全新的思路,实现了多组分多反应途径的高效集成,揭示了小分子化学系统中一类全新的“软结构”形态。
这一策略在天然产物的一锅自组织全合成中展现出强大优势,实现了骆驼宁生物碱、噁唑类、咔啉类、色胺酮及吴茱萸碱等30余例生物碱的高效合成,以及五十余种天然产物目标分子的一锅法或简短修饰步骤合成,引起了包括《Nature》杂志在内的国际学术界广泛关注。
1.3有机合成方法学的开创者:I₂/DMSO组合试剂系统的构建
从超分子化学的非共价键作用研究,吴安心教授将思路延伸至有机共价键合成领域,创建了“I₂/DMSO组合试剂介导下基于原位捕获芳基酮醛构建杂环的反应系统”。这一体系被国际同行誉为“一个原创性的、工具性的、广谱性的反应体系”,被称为“打开了杂环合成的新大门”。通过二十余年的持续攻关,吴教授团队构建了80余种芳杂环结构体和30余种新型杂环骨架,发表了百余篇系列研究论文。该方法被国内外百余个课题组借鉴和应用,并收录于50余部国际学者专著中。
2.家学渊源:坚韧不拔与勤以补拙的吴氏底蕴
出生于湘西土家族的吴安心教授,身上流淌着这片红色热土的血液和精神。他的家族世代以勤奋和坚韧著称,曾有多位血亲参与八一南昌起义和红二方面军的创建。湘西人民以不屈与勤劳著称,吴教授的成长历程也是这种精神的生动体现。在他的父辈之中,有不少从小就被认为“学习迟钝”的孩子,但他们用超常的勤奋和意志力,最终在各自领域取得了成就。正如吴教授家族流传的那句话:“菜刀易磨易锐钝于小枝,斧刃虽厚难磨能锉大树!”
在课堂上,吴教授向武汉华中师大的研究生们分享了他的家训:坚忍不拔与勤逸补拙。他引用了自己在大学时期写下的《豪情》:“以我的热血献给祖国,以我的赤诚献给亲友,以我的成就献给母校,以我的痴恋献给科学,以我的博爱献给自然,以我的勤奋献给人生!”这种家族传统不仅影响了他自己,也深深地传递给了他的子女。在女儿眼中,父亲是一个“日理万机”的人,每天总是挑灯夜战、念念有词、写写画画。她曾偷偷翻阅父亲的日记,被父亲大学时期的理想信念和奋斗精神所感动。如今,这种勤奋和坚韧的精神,已经渗透到了吴家的下一代身上。
3.德能兼备:“文化基因”的生动传承
在吴教授看来,师生关系是一种特殊的“文化基因”传承。“父母与孩子间有‘血缘基因’的生理传承,而老师和学生间则有‘文化基因’的联结。”作为中国化学界一脉传承的杰出人才代表,吴安心教授的学术血脉可以追溯到近代中国有机化学的奠基人黄鸣龙学部委员。这一学术谱系通过中国科学院院士、有机化学先驱周维善教授得以传承和发展。而吴安心教授在兰州大学攻读博士学位时,师从著名有机化学家潘鑫复教授,潘教授是功能有机国家重点实验室的奠基人之一,在天然产物全合成领域成就斐然。此外,吴教授还曾在香港科大戴伟民教授指导下深造,汲取了严谨求实的科研态度和开拓创新的学术思想。在美国马里兰大学的研修经历,则使他得以与国际顶尖化学家如Lyle Isaacs教授等开展合作,将中国传统化学智慧与国际前沿研究方法相融合。
这种学术传承不仅体现在研究方法上,更反映在吴教授“工欲善其事,必先利其器”的工具化理念和“以理性设计引导复杂结构合成”的学术思想中。他在华中师范大学创建的研究团队,正是这一学术脉络的延续和创新发展,形成了独具特色的“吴氏化学”风格——融合传统与创新、理论与应用、微观与宏观的系统性思维方式。
吴教授常亲切地称呼学生们为“丫头”“小子”,不仅仅是一种昵称,更是一种提醒——提醒自己作为长辈对学生的责任,同时也为师生关系划定了适当的边界。为保证教学质量,吴教授发明了独特的“三次提醒系统”:每学期将课程安排提前告知妻子,让她在日历上标识并于上课前半小时提醒;安排研究生在上课前15分钟提醒;同时在手机上设置提前10分钟的闹铃。这种看似繁琐的方法,体现了他“教学零失误”的严格要求和责任感。他常常解释道:“不能保证每一个人每一次都记得,教学必须要求零失误!学生在教室里等候教师来上课,却看到老师迟到或者没有来,这是多么糟糕的事情?负面的师范效应会影响学生的一生!”他不仅关心学生的学业,更关注他们的全面发展。他希望自己的学生不仅有过硬的专业能力,更能较好地应对社会上的各种人情世故。多年来,他已培养了30多位博士生、50余名硕士生,课题组学生共获各种奖项200余项。在科研学术、高等教育和初等教育、在科技产业、以及科教管理界涌现一大批杰出的青年才俊。
4.家国情怀:从革命家族到九三学社主委的责任担当
吴安心教授深厚的家国情怀源于他的革命家族背景。他的叔祖吴虎臣是贺龙将军的结义兄弟,参与了八一南昌起义并担任红二方面军四师师长。家族中还有多位成员为中国革命事业献出了宝贵生命。这种红色基因深植于他的血脉中,化为他“为国育才、为国立言”的使命感。作为华中师范大学九三学社主委,吴教授积极履行民主党派职责。自2017年担任主委以来,在他的带领下,九三学社多次荣获“社省委先进基层组织”和“社中央全国优秀基层组织”等荣誉,组织队伍也不断壮大,迄今已有70余位成员。吴教授一直将组织建设作为重要使命,既发挥组织在学术上的感召力,吸引校内优秀青年人才加入,又以华师为核心进行辐射,吸引校外人才,增强华师的影响力。在 2020 年武汉疫情期间,吴安心教授通过诗歌、提案(提交至国家基金委、湖北省政协等)记录抗疫思考,并组织社区捐赠、设计鞋底消毒池,站在抗疫第一线,展现了科学家的社会担当,荣获九三学社全国抗疫先进个人称号。
四十余年的科研生涯,吴安心教授在化学领域不断开拓创新,从湘西走向世界,从分子“硬件”研究到“软件”研究,从理论探索到实际应用,在国际学术舞台上树立了中国科学家的形象。他自己总结道:“科学是从虚相到本征的追踪,技术是从此相到彼相的转化;科学基于顿悟,技术基于进化!”这句话不仅是他的学术观,更是一种人生哲学。
“少年不曾亏师,青年不曾亏学,中年不曾亏志,老年不想亏信!”“我老了,我的学生还年轻,要有始有终的保持过往的工作热忱,尽职尽责的陪伴他们这段科旅时光”!如今,年过花甲的吴教授依旧保持着每天5点起床、工作10小时以上的习惯,依然执着于“反应网络”“自分类行为”等前沿研究。“以我的热血献给祖国,以我的赤诚献给亲友,以我的成就献给母校,以我的痴恋献给科学,以我的博爱献给自然,以我的勤奋献给人生!”多年前在日记中写下的这段豪情,如今已在他的人生道路上得到了完美印证。
专家简介:吴安心,华中师范大学化学学院二级教授,“博雅学者”特聘教授,“磁湖学者”特聘教授,国务院特殊津贴专家,博士生导师。1962年12月出生于湖南湘西张家界,土家族。1981年进入兰州大学本科学习,1997年至2003年相继在香港科技大学和美国马里兰大学从事6年博士后工作。2003年07月在华中师范大学化学学院任教以来,相继国际期刊发表研究论文200余篇,其中在国际自然指数(NI)期刊源上发表100余篇,被国内外专业网站期刊亮点推介达130余篇次,被收录国内外专著50余部,尤其是部分成果作为经典例证被选编入教育部“十三五”高等教材和中学奥林匹克竞赛题库及高考模拟题库,已取得5项发明专利授权并转让给相关企业合作研发。主持和参与国家自然科学基金重点、面上基金及省部级团队、个人各类项目50余项。
责任编辑:赵娜