作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2015/5/4 11:03:23
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追求科学卓越 助推“四个率先”
中科院上海有机所创新发展成效显著

所长丁奎岭

 

研究员刘文

研究员唐勇

 

研究员吕龙

 

中科院上海有机所

■本报记者 黄辛

中国科学院上海有机化学研究所在中国科学院2013年组织的国际评估中,研究所总体状态被评价为“First-tier in the world”,五个重点发展领域被评价为“Leader in field”;最近《自然》出版社发布的研究机构“自然指数”排名中,在2013、2014年中国科学院研究所中名列第二。对于这样一个有着65年历史、体量只有中等的研究所,为什么能够具有如此的创新活力并取得骄人的业绩?

中国科学院院士、中科院上海有机化学研究所所长丁奎岭给出了清晰的答案:研究所始终坚持面向国家需求、面向学科前沿的科研理念,充分发挥在原创性基础研究方面的优势,坚持做“独特”和“有用”的科学,用卓越的科学服务社会。

上海有机化学研究所以中科院实施 “四个率先”为主线,结合上海市建设具有全球有影响力的科技创新中心,集全所之力用科学的认知与发现为国家和企业解决关键问题;强调人才是科技创新第一要素,不断整合资源,打造一流人才队伍;强调在学科的“深度”上下功夫、在“交叉”领域去探索, 创新体制机制,努力营造宽松的科研环境,鼓励跨学科、跨组、跨室的团队合作研究;强调重大产出导向,不断培育新的增长点,求真务实,凝心聚力,在多个领域取得重大突破。

创新、求实和奉献,让我们看到了上海有机所持续发展的最理想的“化学反应”。

基础研究原始创新有力支撑“三个重大突破”——成绩斐然

近年来,我国聚烯烃工业取得了迅速的发展,有力地促进了国民经济各个领域的发展和人民生活水平的提高。目前聚烯烃材料的发展方向是高性能化、专用化和系列化,核心是催化剂技术。唐勇研究员领导的团队针对发展高性能聚烯烃催化剂的核心科学问题,充分发挥在金属有机化学基础研究方面的优势,着力从源头拥有自主知识产权,在“高性能聚烯烃材料制备的关键科学、技术与应用”方面取得重要进展,可实现分子量从数千到数百万、从非极性支链到极性支链、从无支化到高支化,甚至树枝状聚乙烯的可控性合成,部分基础性成果发表在国际一流化学刊物上,同时形成多项中国、国际专利并衍生出数十项发明专利,充分体现了基础研究的原始创新对技术突破的重要支撑作用。在此基础上,发展了高性能超高分子量聚乙烯催化剂成套技术,与企业合作在千吨级的装置实现了工业生产应用,目前万吨级生产扩建工程进展顺利,预计在2015年完成建设并实现运行;高性能聚乙烯蜡和聚乙烯油的应用和技术开发正在推进中。

科学上的新理论、新发明的产生,新的工程技术的出现,经常是由于在“深度”和“广度”上的超越而获得突破,在学科的“深度”上下功夫、在“交叉”领域去探索,将使科学本身向着更深层次和更高水平发展,同时带来技术的变革。上海有机所注重学科交叉融合,在合成生物学与合成化学的交叉领域,坚持用“化学的理念指导生物技术的合理运用”,从而产生自主创新的技术;用“生物的技术解决化学合成难以解决的问题”,从而发展自主创新的产品。

在“化学理念指导的抗生素生产菌种遗传改造关键技术研究与应用”方面,刘文研究员领导的团队继2011年在《自然—化学生物学》发表有关硫肽类抗生素生物合成的新机制后,2015年1月14日英国《自然》杂志再次报道了该团队在林可霉素生物合成机制方面取得的重大突破,首次揭示了小分子硫醇在生物体系中内所扮演的前所未有的“建设性”作用,这一科学认知对于林可霉素等在内的相关医药化学品 “生物制造”技术的变革将具有重要指导作用,目前上海有机所正与国内最大的林可霉素生产厂家——河南天方药业股份有限公司就林可霉素生产技术改造实施成果转移转化。同时,该团队还完成了红霉素高产新菌种的基因工程改造和中试研究,国内最大的红霉素生产企业湖北宜昌东阳光药业股份有限公司正在进行80吨发酵罐试生产实验。根据目前的实验数据,新菌种产业化后将大幅度提升红霉素产品的品质,显著降低生产成本。再次说明没有基础研究的原始创新,就没有真正的高技术。

刘文团队经过长达12年的努力,在螺环乙酰乙酸内酯/内酰胺抗感染抗生素的生物合成中发现了两种不同的酶,可以极大地促进[4+2]D-A环化反应的发生。该发现为证实D-A反应酶的天然存在提供了有力的证据。今年3月2日,相关成果在线发表于《自然—化学生物学》杂志上。酶促D-A反应如能有效运用,将极大地促进以多样性为导向的生物和化学合成手段的发展,以应对药物化学研究中对于分子结构多样性的要求和化学生物学研究中对于特异性分子探针的制备需求。

我国是农业大国,也是农药生产大国。创制具有自主知识产权的绿色新农药,对于我国农药产业和农业的可持续发展具有战略意义。上海有机所面向国家重大需求,充分发挥“合成化学”和“分子创制”基础研究的优势,在“绿色农药创制关键技术研究与应用”方面实现了重大突破,经过十几年的持续努力,吕龙研究员领导的团队创制出具有自主知识产权的绿色新农药,助推我国农药和农业产业的可持续发展。目前,新型油菜田除草剂丙酯草醚和异丙酯草醚原药及其10%乳油制剂于2014年7月通过农业部农药检定所组织的专家评审,同年8月1日获得了农业部颁发的农药正式登记证书,成为我国为数不多的具有自主知识产权的农药创新品种,累计完成推广面积超过3500万亩。

同时,在承担繁重的科研工作之余,吕龙多年来还以其满腔热情积极投身于化学及相关学科的科普工作中。由于他在科普工作中的突出贡献,2014年获得了第十届上海市大众科学奖。

丁奎岭表示,这些成果的取得,充分体现了合成化学与合成生物学、“分子创制”科学与生命、材料科学交叉的优势,再次说明只有在学科的深度上下功夫、在交叉点上去探索,才能使得研究工作向着更深层次和更高水平发展。“这也再次说明没有基础研究的原始创新,就没有真正的高技术。”同时丁奎岭表示,“期待这些基础性的原始创新成果对于我国药物研究和相关医药化学品生物制造技术的变革能够起到重要支撑作用。”

今年,是上海有机化学研究所建所65周年,如何使一个有着六十余年历史的研究所能够持续保持创新活力和积极向上的态势,在巩固传统优势和特色的基础上,不断取得新突破、勇攀新的高峰?“关键在于所领导班子和广大科技人员要有一种在理念上时刻牢记创新为民使命、在科学上不断追求卓越、在体制机制上不断改革创新、在实践中持之以恒的精神。”丁奎岭说。

顶尖团队建设为科技创新不断注入新的活力——卓有成效

上海有机所始终坚持人力资源是创新发展的第一要素,坚持“人才强所”战略,把人才队伍建设尤其是顶尖创新团队建设作为研究所的重中之重。目前,上海有机所凝聚了一大批科技精英和青年才俊:中科院院士9名;顶尖“千人计划”1名、“千人计划”12名(“青年千人计划”11名),中科院“百人计划”31名;杰出青年基金获得者22名、“973”计划项目首席科学家4名等。同时,聚焦重要学科方向建设和重大科研项目实施,立足已有基础并针对破解发展瓶颈的急需人才,量身定制团队建设方案,有的放矢整合资源,千方百计打造一流人才队伍。

1.追求卓越,

打造一流金属有机化学创新团队

金属有机化学一直是有机所的优势学科,在团队建设和发展过程中,始终坚持“强中选强,优中选优”的理念,不断优化人才的学科布局和梯队结构,将一批优秀青年拔尖人才及时充实到该团队中。目前该团队15位成员中,除4位中科院院士外,其余均入选国家杰出青年基金、优秀青年基金或国家“青年千人”计划。2009年以来,获得国家自然科学奖二等奖3项,上海市自然科学奖一等奖4项,在金属有机化学领域取得了丰硕的原创性研究成果,在引领我国金属有机化学的发展方面向前迈进了一大步。同时充分发挥基础研究优势,努力将基础研究原始创新性成果与国家需求有机结合,在聚烯烃材料、烯烃氢甲酰化等新型催化剂研制以及手性技术方面取得了重要突破,多项技术已实现工业化。该团队所在实验室在科技部国家重点实验室历次考核中连续5次获评优秀的基础上,2014年再次获得优秀。

2.加强交叉融合,

构建富有创新活力的生命有机化学团队

学科交叉是实现超越和创新的重要途径,实现不同学科和领域优势互补与交叉融合,是保持持续的创新活力的重要保证。上海有机所以生命有机化学国家重点实验室为平台,针对“有机强、生命弱”的现象,在生命交叉领域(生物合成、计算生物学、结构生物学和细胞生物学)加大了杰出人才的引进力度,形成了一支化学、生物学高度交叉与融合、聚焦化学生物学前沿领域研究的生命有机化学研究团队。目前该团队拥有中科院院士1名,50%以上团队成员入选国家杰出青年基金或优秀青年基金,4名青年骨干入选国家“青年千人计划”。团队成员发挥特长,强强合作,不仅在天然产物有机合成化学方面保持领先优势,而且在与生命科学的交叉领域屡创佳绩:在具有抗肿瘤活性萜类天然产物Englierin A全合成以及细胞自吞噬小分子抑制剂Spautin-1的发现等工作受到国内外同行的高度关注,相关科学发现为人类发展新的癌症治疗药物提供了重要物质基础和科学认知。

3.“标杆人才”引领,

打造“上海氟化学”创新团队

上海有机所的氟化学研究诞生于“两弹一星”工程对高性能有机氟材料的需求,老一辈科学家曾为满足国家战略需求作出过重大贡献。为进一步加强有机氟化学基础研究,提升支撑满足国家战略需求的创新能力,研究所通过“标杆人才”和优秀青年人才的引进,带领氟化学基础研究水平再上新台阶,成为国际上有机氟化学的重要研究基地。在“标杆人才”的引进方面,着重考虑是否具备敏锐的战略眼光、创新的学术思想、团队的组织协调能力和凝聚力。实践证明“标杆”的引领作用是明显的,这一团队被国际同行誉为“Shanghai Fluorine”(上海氟化学),美国《化学与化工新闻》周刊5年中曾3次在封面文章中介绍该团队的研究成果,其中2012年报道的受到全球医药、农药界关注的9个氟化学新反应中,有3个是由该团队成员原创发现的;2013年国外著名出版社Wiley-VCH公司出版的《当代有机氟化学》(第二版)专著中,共引用了中国氟化学家的17项成果,均由该团队成员完成。该团队在基础研究方面的加强,极大地提升了在满足国家需求方面的创新能力,近年来在战略武器、大飞机、“神舟”飞船、“天宫”、“嫦娥”、先进核能等重大工程中,承担了高性能含氟材料的研制任务,并发挥了不可替代的作用。

4.实施“科研特区”,

打造国际顶尖生物学与化学交叉创新团队

十多年来,美国艺术和科学院院士、哈佛大学医学院终身教授袁钧瑛,一直与有机所合作开展独具特色的化学生物学研究。在此基础上,她入选首批中组部“顶尖千人计划”,并领衔组建“中国科学院生物与化学交叉研究中心”(与上海药物所合作)。中心以人类健康前沿研究领域中的神经系统疾病,如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症等与衰老相关的神经退行性疾病以及神经损伤和修复为核心,发展和运用最前沿的生物与化学技术手段对人类神经系统病变特别是神经退行性疾病中共性和关键性的科学问题开展研究。中心以“顶尖千人”为引领,以“青年千人计划”为骨干,打造了一支从事细胞生物学、结构生物学、分子药理学、药物化学、生物分析化学和生物信息学等研究的国际顶尖生物学与化学交叉创新团队。为适应该团队快速发展的需求,有机所为其设立了“科研特区”,从科研经费、科研平台、岗位设置及绩效评价等多方面完善制定相应的“特殊”配套政策和支持措施,为领军人才及其团队提供必要的工作及生活等条件。经过两年的建设,已成功引进正高级研究员10名(“青年千人计划”5名),形成了近百人的研究团队。

今年2月,由美国以及国内生物、化学领域知名研究机构的7位科学家组成的专家组对袁钧瑛及其领导的团队进行了国际评估,专家组对交叉研究中心整体建设情况和未来发展规划给予了高度评价。

政策支撑与和谐环境为科技创新保驾护航——作用凸现

良好的政策和保障机制是研究所高效运行、科技创新持续发展的有力保障。为了有利于“出重大成果、出一流人才”,上海有机所敢于突破传统,采取多种方法和途径,努力为科研人才提供政策支撑和营造宽松的科研环境。不仅为以袁钧瑛领衔的“中国科学院生物与化学交叉研究中心”,设立了“科研特区”,在优秀青年人才的引进方面,也是坚持高标准但不唯“标准”。对部分在国外年限不能完全满足中国科学院“百人计划”规定而无法申报院“百人计划”的优秀青年人才,研究所使用自有资金以所“百人计划”的形式进行支持,所有的启动经费、待遇等完全等同于院“百人计划”。因此只要人员到位,就可以获得600万元以上的经费支持和必要的仪器设备;考虑到一些新引进的年轻人才招生的困难,领导班子听取意见,完善相关的招生办法,改革资源配置方式,让他们有充足的经费和实验室空间、良好的实验平台,有工作的助手和团队,为他们安心、快速投入科学研究提供了最强有力的保障。这些措施、条件和环境也受到了国际同行科学家们的赞赏乃至羡慕,引发了一批批优秀青年人才的不断会聚。

上海有机所着眼长远,注重“一流”人才队伍的打造。坚持遵循人才发展的规律,通过制定人性化考核体系,宽严结合,优胜劣汰。研究所设置合理考核周期,每两年考核一次,隔年进行工作交流。充分考虑到科研的实际状况,对于新进所的青年人才,在其人才计划执行期内(前五年)只做交流免考核。考核以研究成果、经费产出、课题组建设等定量指标结合大会报告,由所学术委员会组织实施。还探索建立与“所聘百人计划”项目有效衔接的 “副研究员级课题组长”培养机制,根据副研究员级课题组长的特点,研究所制定了相应的持续支持政策和考核评价模式。通过期满考核,“优秀”者可晋升为“百人计划”项目研究员,通过延长期后考核还“不合格者”则被解散课题组。制定了《关于解散课题组的相关事项的处理办法(暂行)》,建立了相应的退出机制。

上海有机所着眼未来,把下一代青年人才的培养放在突出位置。不断完善研究生培养体系,提高培养质量,使研究生这支科研工作的生力军在为不断提升研究所长远发展的核心竞争力方面发挥重要作用。上海有机所实施三种措施(Cum、Seminar和公派计划)相结合的体系:Cum考试全面培养研究生的系统化学知识;学生Seminar培养研究生表达、交流的能力;“公费博士后”(单位公派留学人才培养计划)通过每年两次精心选拔,研究所自筹资助经费,支持研究生到国际顶尖实验室工作,接受国际大师的熏陶。目前已成功选派了34名很有发展潜力的博士前往美国、德国等世界著名研究小组继续科研工作,这批人才的表现引起了国际同行的高度赞赏,为会聚更优秀的人才奠定了基础。

长期以来,上海有机所注重营造宽松开放的学术氛围,构建和谐的科研环境。特别注重营造学术平等、宽松开放的文化氛围,强调科研人员在学术地位上的平等性,尊重和认可每一个团队成员的劳动,充分发挥各个成员的智慧和创造力,鼓励团队内广泛的民主与自由讨论,鼓励学术思想的碰撞和交流,鼓励创新,容许失败;特别注重倡导相互欣赏、协同合作、共同发展的理念,营造宽松和谐、健康向上的学术氛围,弘扬求真务实、勇于创新的科学精神,提倡团结协作、淡泊名利的团队精神,形成开放共享、公平竞争、取长补短、共同发展的创新文化环境。有机所还注重提高科研人员的荣誉感和社会地位,进一步完善人才激励机制,尤其注重荣誉激励,在向国家、社会各层面积极推荐、表彰作出突出贡献的科技人才外,所务会议还以“所长特别奖”的形式对先进典型进行激励表彰。

近年来,中科院上海有机所持续提高人才待遇,适度增加支持强度;持续实施“3H”工程,全力消除后顾之忧;提携后人,帮助新人,关心同仁已逐渐成为风气。目前,上海有机所在项目、经费、仪器装备和人才管理和保障等方面,已形成了有效的运行机制和多层面的激励机制,一些优秀青年人才表示:正是“冲着”这些,才最终选择了上海有机所。

建设国际一流转化分子科学中心——蓄势待发

丁奎岭强调,党的十八大提出的实施创新驱动发展战略,是党中央放眼世界、立足全局、面向未来作出的重大决策。科技创新始终是创新驱动发展的强大引擎,作为科技创新国家队的中国科学院,宣布实施“率先行动”计划,确立了“立足当前,着眼未来,既面向国家重大需求作出创新贡献,又面向世界科技前沿追求学术卓越,以深化改革促进创新发展,以重点突破带动整体跨越”的指导思想,拉开了全面深化改革的大幕。

上海有机化学研究所以“合成科学”为特色,在国内外独树一帜,历史上在“人工合成牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸”以及“两弹一星”的伟大工程中作出过卓越贡献,获得国家“三大奖”二等奖以上42项,以她“卓越的合成科学”在我国的科技进步、经济社会发展和国防建设中发挥了不可替代的作用。作为一个历史悠久、人才荟萃、科学底蕴雄厚的研究所,上海有机所正在按照科学院的战略部署,以创新为民为使命,在全面完成“一三五”战略目标的同时,正以“率先行动”为指引,以追求“合成科学”的卓越为目标,以破解影响发展的瓶颈为突破口,积极谋划新一轮的发展,蓄势待发,再创一流佳绩。

“合成科学”是多个基础和应用学科领域的基石,与生命、健康、农业、材料和能源等领域密切关联。20世纪“合成科学”的发展彻底改变了人类社会生产、生活方式,这很大程度上归功于它的强大创造力,因为通过“合成”不仅可以制造出自然界业已存在的物质,还可以创造出具有理想性质和功能的、自然界中不存在的新物质。21世纪的“合成科学”需要更高水平的科学创造力,以探索其无限的可能性,合成更美好的未来。未来的合成科学必须是经济的、安全的、环境友好的以及节省资源和能源的,科学家需要为实现“完美的合成化学”而努力。

“通过合成创造价值,用合成的分子影响和改变世界”是上海有机所追求 “合成科学”卓越理念的具体描述。丁奎岭表示,上海有机所借此中科院“率先行动”计划之战略机遇,正在聚焦“转化分子科学”,谋划新一轮的发展战略:围绕转化分子科学前沿的重大科学问题,会聚最具创新活力的合成化学人才,以化学键活化、断裂和重组的本质规律认识为基础,以分子转化的精准调控为突破口,以新物质创制和新过程发现为载体,作出原创性、变革性的科学成果,引领合成科学领域的发展,为我国经济社会的可持续发展和满足国家重大战略需求提供有力科技支撑,率先建成具有特色鲜明、国际一流的转化分子科学卓越中心。

丁奎岭认为,当今科学研究已进入“大科学”的发展时代,其特征表现为多学科专家形成团队联合攻关,凝才聚智,发挥集体力量才能完成综合性科研任务,实现重大科技成果的产出。“如何创新体制机制,破解发展瓶颈,让人才、资金、平台、项目等资源都充分活跃起来,形成科技创新的强大活力,是摆在研究所面前的巨大挑战,同时也是机遇。”他表示,上海有机所坚信“千人同心,则得千人之力;万人异心,则无一人之用”,将以“率先行动”计划引领研究所的战略定位,以建立理念创新、机制创新、科技创新的系统创新体制为突破口,形成一系列现代研究所的管理和运行机制,包括高标准的科学目标、一流的科研环境和学术氛围、高效的支撑和管理系统、国际化的科研评估体系以及与国际接轨的人才招聘和流动机制;紧紧抓住“人才、平台、项目”三位一体的创新要素这个牛鼻子,持续提升整体创新能力,以卓越的科学智慧和一流的科研成果服务国家和社会,助力实现“四个率先”目标。

《中国科学报》 (2015-05-04 第8版 专题)
 
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