教师节来临之际,当我们重新审视这座知识殿堂的基石时,总会把目光投向那些在三尺讲台与实验室之间躬身耕耘的身影。他们既传递人类已知的智慧,也向未知的边界拓进;既塑造年轻学子的心灵,也重塑着我们对自然规律的理解。值此第42个教师节来临之际,我们走近一位特别的教育者与探索者——他的课堂被学生称为“哲学思辨场”,他的实验室被誉为“分子反应网络的织造坊”,他的名字,已成为中国有机化学领域一个独特的精神坐标。

在人类认识与改造世界的漫长进程中,化学始终居于基础与核心之地。从拉瓦锡的氧化学说到门捷列夫的元素周期律,从道尔顿的原子论到鲍林对化学键本质的揭示,化学家们一代代不懈求索,逐步逼近物质构成与转化的深层奥秘。然而,当传统化学研究沿着原子结构、分子结构、分子聚集态结构的阶梯拾级而上,层层深入之际,一个更具挑战性的问题随之浮现:当无数分子在复杂系统中相互作用、协同转化时,是否存在某种超越单一反应层面的“系统逻辑”?
华中师范大学化学学院“博雅学者”特聘教授吴安心及其团队,正是这一前沿领域的先行者与开拓者。历经二十余年深耕,他们率先将分子集群的自分类原理延展至有机合成领域,原创性地构建出“自分类反应网络的自组织合成”新策略,为探索复杂分子系统开辟了崭新视窗,也为有机合成化学推开了通往新境界的大门。

2026年7月吴安心教授(左一)接受九三学社回顾访谈
??凝心聚力铸团队,深耕廿载守初心
一木难成林,一果不为春。科研从来不是独行者的远足,重大突破的背后,必有一支信念坚定、协作高效、传承有序的队伍。自组建以来,吴安心教授团队始终以国家基础科学倡导的“从0到1”原创研究为宗旨,聚焦“小分子系统形态学”这一化学前沿新方向,借助“自组织反应网络”“分子集群自分类行为”“天然产物自组织全合成”等研究载体,摒弃浮躁功利,坚守科研本心。二十余年间,他们甘坐冷板凳,在沉寂中深究,在质疑中前行,完成了一场从“猜想到验证”、从“孤证到系统”、从“一家之言到广泛引用”的原创之旅。
团队带头人吴安心教授,数十年来躬耕于有机化学科研与教学一线,始终秉持“安心于道、苦修冥想、体脑兼勤、笃行不怠”的治学理念,是国内分子集群“软结构”研究与自组织合成领域的先锋开拓者。作为团队核心领航人,他兼具敏锐的学术洞察力与沉稳的科研定力——既能精准捕捉国际前沿热点与突破契机,又能耐住寂寞,在冷门领域扎根,在前沿领域闯路。他始终认为,基础理论研究的核心在于坚守与创新:围绕既定课题数十年不动摇,深度激发每一位成员的智慧与潜能,从多维度、多层次合力攻克硬核难题。正因如此,他将团队建设置于首位,着力营造开放包容、求真务实、互助共进、锐意探索的科研氛围。
二十余年来,团队拒绝跟风热点,坚持自主创新。当多数科研团队仍聚焦传统单元反应优化之时,吴安心教授已带领团队另辟蹊径,将目光投向分子集群自分类、自组织、自汇聚等未知疆域,敢于闯入学术盲区,直面科研难关。日复一日的实验深耕、一轮又一轮的反复验证、一次次严谨的理论推演,构成了团队科研工作的日常。正是这份数十年如一日的坚守与执着,使他们在有机合成创新领域站稳了脚跟,走出了一条独具特色的自主创新之路,树立了国内分子自组织合成研究的标杆,也为小分子系统学探索拓宽了全新视野。

从湘西“书痴”到学术血脉的传承
1962年,吴安心出生于湖南湘西张家界地区一个风景秀美的山村。这片孕育了贺龙、沈从文、陈能宽等众多英杰的神奇山水与红色热土,既赋予了他心忧天下的品格,也滋养了他敢为人先的学术精神。吴氏家族数十代曾为湘西土家族土司世族,晚清民国时期的叔祖公吴恭亨为文学大家,这份家学渊源,对吴安心的“文心”雕琢产生着潜移默化的影响。
少年时代的吴安心,曾因“学习反应迟钝”被老师劝退,但他以“斧刃虽厚难磨能锉大树”的信念说服了母亲。从此,乡间小径上多了一位边走边读、边读边背的小童,被乡邻传为“书痴”。1981年,他以化学单科几近满分的成绩考入兰州大学化学系。在开学典礼上,一位知名学者对新生寄语:“安心做科研,是我们对你们每一个学生的期望!”因名字中恰有“安心”二字,这句话被他铭记于心,也由此成为他此后数十年科研生涯的精神坐标。
吴安心的学术血脉可追溯至中国近代有机化学奠基人之一黄鸣龙学部委员。这一学术谱系经由中国科学院院士、有机化学先驱周维善教授传承发展,而吴安心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——功能有机国家重点实验室的奠基人之一。此后,他先后在香港科技大学戴伟民教授指导下深造,并与美国马里兰大学Lyle Isaacs教授等国际顶尖化学家开展合作,将中国传统化学智慧与国际前沿研究方法相融合。这段跨越东西方的学术旅程,为他日后开创独具风格的“吴氏化学”奠定了坚实基础。
定义“自分类”:超分子化学的范式革新
2000年,吴安心赴马里兰大学从事博士后研究。彼时,超分子化学方兴未艾,学界关注主要集中于“自组装”与“分子识别”两大原理。吴安心敏锐地察觉到,在复杂化学体系中存在着一种更为精妙的现象:多样性分子能够依据结构特征、作用力种类及强弱等因素,自发地进行选择性分类聚集。他将这一现象命名为“自分类”(Self-Sorting)。2002年,吴安心与合作者发表论文,首次对“自分类”概念进行了系统定义。这一开创性工作,将超分子化学的理论边界从静态“刚性结构”拓展至动态“软结构”层面,为在分子水平上实现可预测的分类聚集行为提供了全新思路,也为高阶分子堆积结构的构筑提供了可靠手段。如今,“自分类”已与“自组装”“分子识别”并列为超分子化学的三大核心原理。
在此基础上,吴安心团队持续深耕“自分类组装”“自分类识别”“自分类重组”“自分类等级组装”“自分类串级反应”等一系列引领性课题,揭示了诸多新颖的分子集群自分类现象。相关论文成为国际同行广泛引证的基础性文献,被50余部国际专著收录,多项成果被业界誉为“里程碑”式工作。

2020年吴安心在湖北省政协两会上接受记者访谈
从非共价到共价:反应网络的新开创
吴安心的学术视野并未止步于超分子化学的非共价键作用。他提出一个大胆设想:能否将分子集群的自分类原理从非共价体系延伸至有机共价键合成领域?这一跨越,催生了“反应网络”概念的诞生。
??所谓“反应网络”,是指多样性有机单元反应自组织关联转化的集成系统,是复杂化学小分子系统的一种新形态。它超越了单一反应的孤立考察,着眼于一个包含多样性底物、试剂、中间体、机制与条件的宏大“生态系统”。在该系统中,多个反应序列如交响乐章般平行或串联展开,分子集群基于内在逻辑“自组织”“自导向”,最终汇聚为具有特定结构与功能的目标产物。
吴安心团队以自主开创的“碘—二甲亚砜”(I?/DMSO)组合试剂体系为突破口,取得奠基性成果。他们发现,简单易得的芳基乙酮在该体系下能上演一场“分子分身术”:一部分起始物分子被氧化生成酮醛,另一部分则经碘化反应生成锍盐,最终两路“兵马”胜利“会师”,经高效的Aldol型反应,汇聚合成出结构新颖的1,4-二酮类化合物。这一工作首次将超分子“自分类”原理成功延伸至共价合成领域,验证了“同源自分类汇聚”反应网络的可行性。
此后,团队以此核心范式不断拓展疆域,构建了“自分工汇聚集成反应网络”“高阶反应网络”等众多体系。在自分工网络中,两种或多种不同底物同时启动各自平行且独立的串联反应路径,分别生成特征性中间体,再在关键节点上交叉反应,实现“异源汇聚”。高阶反应网络则将多个子网络精巧耦合,实现多序列、多层级、多中间体交叉捕获的极致复杂转化。
历经二十余年持续攻关,吴安心团队已构建80余种芳杂环结构体和30余种新型杂环骨架,深度建成了“I?/DMSO组合试剂系统介导下杂环合成工具箱”。该反应系统被学界评价为“一个原创性的、工具性的、广谱性的反应体系”,被誉为“打开了杂环合成的新大门”。国内外百余个课题组引述并借鉴该方法,相关成果被50余部国际学者专著收录。

?吴安心(右三)与课题组2026年毕业生合影留念
自组织一锅全合成:天然产物合成的革命
天然产物全合成一直是有机合成领域的恒久课题。传统合成依赖逆合成分析与分步人工操作,步骤繁琐、效率有限。吴安心团队提出的“自组织一锅全合成”策略,则代表了第三条道路:在理性设计多条逆合成路线的基础上,寻找一组能够自序化转化的反应序列,使之在同一反应器中自组织执行,最终高效构建天然产物或其核心骨架。
这一策略模仿生物酶协同机制,将多步反应集成于单一体系,省去反复分离纯化流程,显著提升了合成效率。自2013年起,吴安心团队从商业可得简单原料出发,集成单元反应,先后完成了骆驼宁生物碱、噁唑类、咔啉类、吲哚联噁唑类、双吲哚类、色胺酮、片螺素骨架、吴茱萸碱等30余例生物碱及50余种天然产物的一锅自组织全合成。其中,骆驼宁生物碱的一锅合成被纳入普通高等教育“十三五”规划教材,成为经典教学案例。英国《自然》杂志发布2014年全球自然指数时,也对课题组在该方向的研究给予了关注和评述。该策略为天然产物全合成提供了一条全新高效路径,实现了从人工逐步合成到自组织合成的重要跨越。
二十余载育人深耕,团队累计培养博士生30余名、硕士生60余名,造就了一大批优秀化学科研人才与行业骨干。学子们勤学善思、笃行创新,在科研实践中锤炼本领、斩获佳绩,累计获得国家级、省部级、校级各类奖项200余项,科研能力与综合素质受到业界广泛认可。毕业学子遍布高校、科研院所、医药化工企业等领域,大多已成长为所在单位的科研骨干与业务中坚,持续在有机化学、药物研发、绿色化工等领域发光发热,传承着团队求真务实、深耕创新的科研精神。
传承文化基因,彰显师者风范与家国情怀
在吴安心看来,师生关系是一种特殊的“文化基因”传承:“父母与孩子之间有‘血缘基因’的生理传承,而老师和学生之间则有‘文化基因’的精神联结。”他常亲切地称学生们为“丫头”“小子”,这既是长辈对晚辈的关怀,也时刻提醒自己对学生肩负的责任。
为保证教学质量,吴安心独创了“三次提醒系统”:每学期将课程安排提前告知妻子,由妻子在日历上标注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。这套看似繁琐的方法,体现了他“教学必须零失误”的严格标准与高度责任感。
吴安心相继为本科生与研究生开设了《新生研讨课》《化学通识》《超分子化学》《学术表达与写作》等6门课程。他的课堂不拘泥于课本,喜好师生互动,善用道具,旁征博引,被学生誉为“化学系的哲学家”。一位非化学专业学生在听了他的通识课后,竟报考了化学专业的研究生。他先后获得华中师范大学“三育人标兵”“感动校园的教师”“我心目中的好导师”等荣誉称号。
吴安心深厚的家国情怀,根植于其革命家族背景。他的叔祖吴虎臣是贺龙将军的结义兄弟,曾参加八一南昌起义并担任红二方面军四师师长,家族中多位成员为中国革命事业献身。这份红色基因深植于血脉,化为他“为国育才、为国立言”的使命担当。作为华中师范大学九三学社主委,他带领组织荣获“社省委先进基层组织”和“社中央全国优秀基层组织”等荣誉。2020年武汉疫情期间,他通过诗歌、提案记录抗疫思考,组织社区捐赠、设计鞋底消毒池,荣获九三学社全国抗疫先进个人称号。

从“硬结构”到“软结构”的跨越
回望四十余年科研历程,吴安心将学术生涯的得意之作凝练为三件事:定义一个学术概念(自分类),开拓一个学术方向(自组织反应网络),构建一个合成工具(I?/DMSO杂环合成工具箱)。
他的研究,本质上代表着化学研究范式的深刻转变——从关注分子“硬件”(原子结构、分子结构、分子堆积结构)的静态剖析,迈向探索小分子集群动态下“软结构形态”(信息网络、协同功能、自组织行为)的系统认知。这一跨越,将化学的视野从孤立的分子单元拓展至复杂的分子生态系统,为有机合成、药物发现与功能材料创制开辟了全新的可能性。
花甲已过,只争朝夕。吴安心教授仍在学术征途上孜孜以求。在他看来,学术已至“画龙点睛之时,水到渠成之机”。而他与团队共同编织的这张“分子反应网络”,正为有机合成化学开拓着崭新方向,也为人类更精准地驾驭分子、更深刻地破解生命与物质的奥秘,奠定着愈发坚实的地基。(文/张可敬)
