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圖為馬大為（左五）和學生在實驗室的合影。受訪者供圖

中國科學院上海有機化學研究所（以下簡稱“研究所”）的實驗室里，中國科學院院士、該所研究員馬大為正俯身調試反應參數，他面前的實驗記錄上寫滿了催化劑優化數據。從青春韶華到鬢染微霜，這位有機化學家在實驗室的方寸間，用一次次突破性發現，為我國醫藥化工事業筑牢根基。在日前舉行的上海市科學技術獎勵大會上，他獲得上海市科技功臣獎。

破解應用困局

1994年，完成博士后研究的馬大為入職研究所，將有機化學與生命科學的交叉領域作為研究方向。

時間一晃來到1998年夏。酷暑中的上海異常悶熱，35歲的馬大為在狹小的實驗室里，盯著儀器，目光隨數據移動。突然，一組異常的數據讓他眼前一亮。實驗中加入的一類氨基酸分子，原本只是作為銅源催化劑的配體，卻讓反應有了意想不到的變化。“原本緩慢的反應速率明顯加快，試管里析出的產物純度，遠超出預期。”馬大為說。當時，他立刻停下手中的操作，反復核對數據。

這個意外的發現，恰好破解了烏爾曼反應的應用難題。烏爾曼反應是有機合成化學中構建碳—氮、碳—氧等化學鍵的“基石”。可它的“脾氣”卻十分古怪，只能在高溫強堿環境下進行，還得用大量催化劑。“這些苛刻的條件像一扇鐵門，把它的應用限制在實驗室里，難以走進工業生產。”他說。

馬大為的這一發現，就像一把“鑰匙”，輕松打開了這扇鐵門。有了氨基酸分子，烏爾曼反應在相對溫和的條件下就能高效進行，反應產率得到大幅提升。這個足以改寫教科書的成果，很快引起國際同行的關注，他們將其命名為“烏爾曼-馬氏反應”。直至今日，該反應仍被廣泛應用于新藥研發。

開啟十年攻關

“氨基酸分子作為第一代催化劑，雖使經典烏爾曼反應能在相對溫和的條件下進行，但使用成本較高。”馬大為回憶道，他在一線調研中發現，企業利用其進行大規模生產時，成本控制難度較大。這讓他決心啟動新一輪攻關。

2005年，他開始帶領學生升級第一代催化劑。可誰也沒想到，這場攻堅竟持續了整整10年。

10年間，馬大為所在實驗室的燈常常徹夜亮著，試管里的溶液反復經歷“溶解—反應—沉淀”的循環，數據曲線卻一次次停留在不理想的區間。“三五年出不了成果是常態。”馬大為這樣安慰受挫的學生。團隊中一批人帶著遺憾畢業，又一批人懷揣希望加入，研究在師生接力中艱難進行，可馬大為堅信“方向正確，堅持就有曙光”。

2015年盛夏，實驗室的悶熱被一聲興奮的呼喊聲打破。“老師，結果重復出來了！”一位剛入學的研究生舉著報告沖進馬大為的辦公室。這位學生發現，草酰二胺分子的催化活性遠超第一代催化劑氨基酸分子，僅需少量就能讓反應高效進行，大幅降低了催化劑的使用成本。馬大為當即拍板：“暑假取消，全力攻堅。”

整個暑假，實驗室燈火通明，馬大為和學生們連軸轉，經過400余次試驗，研發出高效穩定的第二代催化劑。

在第二代催化劑實現產業化應用的同時，馬大為開始嘗試研制第三代催化劑。他相信，催化技術的迭代沒有終點，只有持續突破，才能為產業發展提供支撐。

堅守科研初心

馬大為認為，科研的傳承與創新同樣重要。科研之余，他把大量時間用在教書育人上。“做科研要選真正有價值的問題，哪怕過程艱辛也要堅持。”他常對學生們說。

在馬大為的實驗室里，勇于創新的氛圍，讓一批又一批優秀的科研人才嶄露頭角。“我從不給學生設限，而是引導他們關注國家需求和行業痛點，在自由探索中尋找方向。”他說。

從實驗設計到數據解讀，從論文撰寫到成果轉化，他都傾囊相授。他培養的學生中，不少已成為高校、科研院所的科研骨干，在有機化學、醫藥研發等領域書寫創新故事。

如今，馬大為獲得了國家自然科學獎二等獎、上海市科技進步獎一等獎、未來科學大獎等諸多獎項，但他依然保持謙遜低調。“我只是做了該做的事。能獲得這些榮譽，離不開團隊的努力，更離不開國家和社會的支持。”他說。

“科研要服務國家，要為民所用。”這句樸實的話，是馬大為科研生涯的真實寫照。他用數十年的堅守與創新，詮釋著科學家的責任與擔當。實驗室的燈光依舊每天為他亮起，在有機化學的漫漫征途中，他的前行之路，仍在延伸。

（原載于《科技日報》?2025-11-17 05版）