习近平总书记在中央人才工作会议上发表重要讲话，他强调要坚持党管人才，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，深入实施新时代人才强国战略，全方位培养、引进、用好人才，加快建设世界重要人才中心和创新高地，为2035年基本实现社会主义现代化提供人才支撑，为2050年全面建成社会主义现代化强国打好人才基础。西安交通大学4166am金沙信心之选全体教师认真学习、深入领会会议精神。我作为一名青年教师，结合西安交大4166am金沙信心之选以及有机与高分子化学研究所的发展规划，浅谈一下对有机化学未来发展的理解。

一、坚持面向世界科技前沿

有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学，也是化学中极重要的一个分支。在有机化学发展的初期，人类获得有机物的主要来源是生物，随着有机化学的发展，人工合成的有机物，如各类染料，塑料、合成纤维以及数以万计的药物走入了人们的日常生活，因此一个国家的有机化学研究水平往往也是国家综合工业能力的一个重要体现。实现各种有机化合物在分子层面的精准合成，依然将是未来有机化学的重要研究目标，而实现该目标的一个重要手段既是新型催化体系的开发。催化合成的发展已经得到了学术界的广泛关注，我们将仅从几个方面来回顾一下过去几十年中催化合成领域所取得的令人激动的进展，过去二十年间该领域的代表性成果包括：催化不对称氢化反应的研究（2001年诺贝尔化学奖、烯烃复分解法的开发（2005年诺贝尔化学奖）、钯催化偶联反应的研究（2010年诺贝尔化学奖）、酶的定向进化研究（2018年诺贝尔化学奖）以及基于有机小分子的不对称有机催化的研究（2021年诺贝尔化学奖）。

以有机小分子催化剂的研究为例，这类催化剂具有绿色高效等特点，可以用来构建手性有机化学分子，该研究对药物研究以及精细化学品合成起到了巨大的促进作用。未来有机化学工作者需要结合计算化学深刻理解化学反应机理并以此为基础开发各种催化合成工具，以实现从分子层面对化学键进行精确操作。同时，以组合化学为有机合成提供了新思路，进一步提升高通量自动化合成也将是有机化学重要的研究方向。预期西安交大有机化学学科将在不对称催化合成领域，过渡金属催化串联反应合成领域，金属催化的惰性化学键的活化与官能团化反应的工业应用，以及发展有机小分子催化下立体选择性的新颖转化领域作出自己的贡献。

有机化学也是人类认识自然认识生命的有力武器，随着有机化学工作者对微观层面的了解不断加深，可以预期未来会有新的理论以及新的实验去构建解释如手性起源理论在内的重大课题，而手性起源是生命起源的重要子课题。有机化学未来的一个研究方向是开发对于力、声、热、电、光、磁、化学环境、生物环境等参数敏感的功能有机小分子或者智能高分子，并将其应用于探测，传感等领域。开发分子尺度的器件如分子马达、分子逻辑门的研究也将成为有机化学的前沿研究领域。有机化学的研究目标将进一步拓展，未来，有机磷、有机氟、有机硼以及有机硅这一类元素有机化学的研究将受到更多的关注，因为这一系列方向对制备新型光电材料、功能高分子单体以及重要生物活性物质的发展起到重要支撑作用。此外，通过有机化学手段修饰多肽，蛋白质分子以及核糖核酸等生物大分子以获得具有潜在生物活性的分子也将成为有机化学的重要研究方向之一。西安交大化学学科将在以硼、氟、硅、磷为代表的元素有机化学，可再生和自愈合性能的有机高分子的合成，小分子—蛋白质生物偶联技术等方面形成自身特色并建立起相应的学术影响力。

未来，有机化学的研究基础设施（包括软件与硬件）也将会有革命性进步：现阶段机器学习已经可以自主寻找目标产物的合成路线。从软件方面，有机化学学科未来可以通过人才引进或者院外合作的方式，将有机化学和人工智能的结合，开发反应模拟，路径决策，数据挖掘以及文献搜集在内的化学信息学软件。在硬件方面，有机化学学科可以与学校机械学科合作，开发实验室自动化装置以进一步提升有机化学基础设施自动化程度。相信该举措可以进一步的提升科研效率，增加研究人员的劳动附加值。

二、坚持面向国民经济主战场

有机化学与人类发展多方面的需求有关，其产品能满足人们衣、食、住、行，是现代社会国民经济的重要支柱。有机与高分子化学研究所始终坚持基础研究与应用研究并重，努力发挥有机化学的创造性来服务社会，相关应用研究成果成功实现转移转化，为满足国民经济建设和国家需求发挥了积极作用。有机化学学科正在积极进行科学技术成果转让，同时也部分解决了企业技术需求，助力国民经济发展，实现了深入的校企合作以及校地合作新模式。

有机化学学科与环境密切相关，传统有机化学工业中往往会产生较严重的污染。通过绿色有机化学与绿色化工，如开发低毒性试剂，提升化工反应的原子经济性，开发新型环境友好的可降解材料，廉价高效催化剂以及绿色低成本药物合成路线都将成为潜在的突破领域。在先进煤炭，石化，高分子等先进制造业中，有机化学的进展可以大大推动清洁化生产提升效率以及增加产品附加值提供关键新兴技术。有机化学功能材料方面，如导电材料，有机半导体材料，有机电容器材料乃至仿生材料的进步也都将创造大量的经济与社会价值。催化剂是实现很多有机化学反应必不可少的组分，而对新型高效绿色催化剂的研究一直是有机合成化学的重要研究目标和有机化学的前沿方向。在过去20多年的时间内，较为传统的热催化、新兴的光催化以及电催化均得到了长足发展，西安交大化学学科在热催化与光催化的研究上具有较为深厚的科研基础，近年来产出了一系列引领性成果。未来可以通过促进合作与创新的人才引进方式增强电催化方向的研究，实现学科在该催化领域的全面发展。学科本着绿色化学的宗旨为研究目标，降低维持人类生活水平及科技进步所需的化学产品合成过程所涉及的污染物及过度的能耗，用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。

西安交大有机化学学科在活性生物分子以及发光性能有机配合物合成、性能表征等领域已经作出了一定的成绩。学科将以提高原子经济性为原则，选择性调控有机分子合成，强调计算化学的辅助作用和反应机理的研究，发现自然界中具有独特生理活性或作用机制的分子、在复杂天然分子全合成及其组合化学等领域作出突破。

三、坚持面向国家重大需求

实现“碳达峰”“碳中和”，是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，而有机化学通过新型合成技术将二氧化碳或者甲烷等温室气体转化为有机化合物，从而达到降低温室气体排放的目标，而有机化学的发展可以为生物固碳提供有力支持。此外，粮食安全一直是我国的核心利益，而有机化学已经从农药以及肥料两个方面创造了大量价值，而以植物激素以及昆虫信息素为代表的潜在新型农化产品的发展也受到了学术界以及工业界的极大关注。西安交大有机学科瞄准国家战略要求，密切结合世界热点前沿研究，积极开展农药小分子的研究以及植物激素的高效率合成研究，并有望在该领域建立一定的影响力。

有机化学还与公共安全息息相关，多种毒品、剧毒品、爆炸物以及易燃物均属于有机物质，这一系列物质的流通、检测以及管控均需要有机化学学科的支持。目前大多数的交通枢纽均装备了有机分析检测设备，而可适用范围更广泛、具有更高灵敏度的快速检测技术也将对提升社会综合治理水平至关重要。此外，有机化学还与航空、航天、军事等涉及的特种功能材料密切相关，例如含氟材料在军用材料中占有极其重要的位置。西安交大有机与高分子研究所将在智能高分子材料方面持续发力，使其具备更加广阔的应用前景。此外，学科将发展聚合物改性的化学新方法，设计合成具有新结构的高分子材料，以满足国家对电介质材料的需求。

四、坚持面向人民生命健康

有机化学的发展已经大大的推动了人类医药卫生事业的进步，通过对重要生命基础物质以及生物活性物质，如各种合成小分子药物、维生素、抗生素、生物碱、糖、多肽、蛋白、核酸的研究，极大地加深了人类对生命现象的理解。可以推测，抗艾滋病药物、抗逆转录药以及非传染疾病药物，如癌症、心脑血管疾病糖尿病老年痴呆症以及精神性药物如新型抗抑郁药物会有突破性进展。在疾病检测方面，体内的生物标志物水平的变化与人体各种疾病有着紧密的关联，基于有机小分子的生物影像技术以及荧光传感器技术可以进一步研究快速准确的检测细胞内外的微环境变化，为疾病的早期发现作出贡献。西安交大有机学科瞄准该研究方向，积极开展具有生物活性物质的全合成研究以及标志物探测试剂、捕捉试剂的研究，并有望在该领域取得更多建树。此外，西安交大有机与高分子研究所将有机化学与高分子化学结合，极大促进了学校医用材料，如生物兼容型高分子材料、人造骨骼、牙医材料、人造血管的发展，为提升人民健康起到了重要支持作用。

另外，同位素有机化学也将为药物研发以及疾病检测提供重要的支持作用，如正电子发射断层摄影术（PET）是研究新药代谢以及体内分布的重要工具，而正电子发射断层摄影术追踪剂（PET tracer）的有机合成需要引入如碳-11这样的短半衰期同位素片段，这为有机物的快速合成提出了新的技术需求。由于氘代药物的研究越来越深入，可以预期惰性碳氢键的氘代反应将会成为研究的热点。学科可以通过人才引进以及院系合作的方式填补该研究方向的空白。

在新时代科学家精神的指导和带领下，西安交大4166am金沙信心之选有机化学全体老师将继续发扬冲在前列的精神，坚持“四个面向”，紧跟国家科技布局，为解决国家重大需求做出努力与贡献。

作者简介：杨彬，4166am金沙信心之选有机化学领域青年教师，西安交通大学青年拔尖人才，特聘研究员，博士生导师。杨彬研究员博士师从于著名化学家，前诺贝尔化学奖评奖委员会成员Jan Backvall院士，博士毕业后曾先后担任斯德哥尔摩大学助理研究员；美国普林斯顿大学博士后，合作导师为2021年诺贝尔化学奖得主David Macmillan教授。

杨彬长期从事有机合成方法学开发以及化学反应机理研究，以第一作者或通讯作者先后在顶级学术期刊如Acc. Chem. Res. , J. Am. Chem. Soc.（1篇），Angew. Chem. Int. Ed（4篇）与ACS catal.（1篇）发表7篇学术论文，共4篇论文被Synfact杂志专题评述，两篇入选期刊热点文章。2018年获得 “瑞典研究理事会（The Swedish Research Council）”博士后。

文字：4166am金沙信心之选 杨彬
    图片：4166am金沙信心之选 焦佼
审核人：张志成
学校主页新闻连接 http://news.xjtu.edu.cn/info/1002/172742.htm