新华网上海10月13日电（记者 吴振东、陈潇雨）“一个疯狂的想法，是革命性发现的必要条件。”2021年诺贝尔化学奖得主、德国马克斯·普朗克煤炭研究所主任本亚明·利斯特近日主讲第十六期“浦江科学大师讲坛”，以“催化美丽世界：给下一代的三个信息”为题，在复旦大学与上海高校及中学师生代表面对面畅谈有机催化前沿。

2021年，他与美国科学家戴维·麦克米伦因开发“不对称有机催化”同获诺贝尔化学奖。相比于传统不对称催化主要依赖金属催化剂或酶，有机催化让化学家能够用非金属催化剂更精准地构建分子，不仅让不对称合成更容易，也让化学更加环保。

关于如何才能获得诺奖，利斯特在演讲中笑谈：“我无法提供一个获得诺奖的完整‘配方’，但我会告诉大家，想要赢取诺贝尔奖，需要做到什么。”利斯特总结了三个特质：追寻热爱、尝试不同、目标远大。

利斯特对化学的热爱始于青少年时期。13岁时，他在朋友家的地下室里建起化学实验室，和朋友以“制作洗涤剂”的名义从药店买来材料，实际制作的却是火药。一次不小心失火，药店药剂师看到楼里冒出的烟雾，此后拒绝再卖给他们任何材料。后来他了解到，“有机化学之父”尤斯图斯·冯·李比希在做学徒时也发生过类似的事情。与前人相似的经历，以及对化学的浓厚兴趣，让利斯特想成为化学家的愿望更加强烈。

攻读化学博士学位期间，他研究的是维生素B12合成。这是一种非常复杂的小分子，合成难度很大，三年间他每天夜以继日地研究，“如果不是因为我‘追寻热爱’，我很难坚持下去。”

后来，他把研究领域定在催化。“我认为催化是所有科学中最为迷人的一部分，一个催化剂分子可以反复参与反应，促使成千上万个产物分子的生成。”在利斯特看来，催化不仅有“魔法”，更是推动人类现代社会发展的重要技术之一。在能源领域，催化技术可将煤炭转化为汽油，也能将烷烃裂解，制成飞机、汽车、轮船等所需燃料；在农业领域，哈伯—博世法从大气中提取氨用于化肥制作，养活了世界上无数的人。

“你必须做出一些不同的事情，与别人不一样的事。”利斯特告诉学生们。而让利斯特在五年前获得诺奖的科研之路，正是从“尝试不同”开始的。

自1900年以来，有9个诺贝尔化学奖都颁给了与金属催化有关的技术。当时的人们都认为，催化剂要么是酶，要么就是金属。

1997年，利斯特开始在美国研究抗体催化剂的机制。他发现了一个颠覆认知的事实：一种酶催化羟醛缩合反应，活性位点里没有金属，只有一个氨基和一个酸性基团。利斯特看见了新的可能，决定尝试用氨基酸。他找到了脯氨酸，一种人体自身就能合成、无毒、存在于所有植物中的简单分子，它不仅能催化羟醛反应，而且其催化机制与酶相同。这项技术后来被用于合成抗HIV药物达芦那韦。2021年，他因“不对称有机催化”站在了瑞典斯德哥尔摩的领奖台上。

利斯特并不认为获得诺奖是终点。他直言这份荣誉“为时过早”，因为他真正想完成的，是找到一种普适性的催化剂，解决所有化学问题。这条路远比想象中艰难。“作为化学家必须足够谦虚。我们能做的，跟自然界相比，还是沧海一粟。”他说。

如今，他的团队交出了新答卷：限域催化剂。这类催化剂能在分子内部构建一个受限的活性空间，像酶一样，在极度酸性或极度碱性环境中都能起催化作用。在香料领域，曾被香料商以330万美元天价收购的龙涎香，借助限域催化剂，有望以更低的成本、更清洁的方式合成具有相同香气特征的分子，可能改变整个香氛产业。

“大家要有高远的目标，做一些真正有挑战的事情。”演讲最后，利斯特将目光投向了宏大的命题。

利斯特团队正研究人工光合作用，应对全球气候挑战。他最初设想用光和催化剂将水和二氧化碳转化为合成气，再制成燃料，形成循环，但该方案难以根本性解决气候变化。于是他提出更大胆的构想：将二氧化碳直接分解为氧气和石墨。该过程虽然需消耗很多能量，但并不比植物光合作用所耗能量更多，这一技术路径存在可行性。他相信，若做到千兆吨规模，或可阻止气候变化，并支撑起以二氧化碳、水和光为基础的可持续化工体系，解决化工、能源与气候三大难题。