“安心做科研是我們每一個人的期望！”1981年我有幸考入蘭州大學並聆聽一位知名學者在開學典禮上的教誨，由於自己碰巧名叫安心，因此，這句話深深地浸入心底，並立志於科學創造，期望未來有所建樹，不負此生此名！
如今回頭來看，一系列過往的研究案例，證明自己在科學研究的道路上具有先發之明，超前意識和預判能力是不容質疑的，但因為學術的持久力和定力不夠，留下太多的遺憾和不甘！
一， 有機電催化研究
早在1985年到1988年碩士研究生期間，我的碩士論文課題有別於導師的主流課題“物理化學專家系統構建”，自信自建的開展了有機電催化研究，《Electrocatalytic Synthesis of Alkoxy Metal Compounds and Its Molecular Quantum Mechanism》【圖1】,並提出了陰陽電極之間基於醇分子氫鍵鏈式遷移的理論模型【圖2】，儘管畢業答辯遭到一眾答辯專家同聲質疑和責難，依舊清楚記得其中一位答辯委員責問道“陰陽電極之間基於醇分子氫鍵鏈式遷移的理論模型怎麼可能成立？電磁電動攪拌下這些鏈不就斷了？”，我只能感嘆道人們用宏觀世界的思維去理解微觀粒子世界的行為當有多麼大的壁障啊！僅僅一個碩士答辯竟然進行了一個上午，也讓我度過極為艱難的時光，好在答辯評語有一句讓我感覺到些許安慰“該生思維活躍！”，但四十年後的現在來看，超分子化學已成為普世學問，有機電催化合成業已成為當下的熱門研究方向，本人提前幾十年就涉獵先行了！除了碩士學位論文為證外，還於1994年在《甘肅化工》上發表綜述性文章“有機電化學發展概況”一文【圖3】。此事終生難忘，但凡當時其中有一位教授給與我一些鼓勵，少一點責難，我有可能浸淫其中，建樹昭彰！有誰能夠體會到我當時的狼狽狀態？一個初入科研的毛頭青年在面對教授們的指摘所造成的心理沮喪和困惑讓我到“懷疑人生”！乃至於自己一度走入仕途！
圖1，吳安心碩士論文摘要
圖2，陰陽電極之間基於醇分子氫鍵鏈式遷移的理論模型
圖3，有機電催化合成綜述
二，多組分的接力催化——協同催化和串級催化
二十一世紀的當下，多樣性金屬接力催化或串級催化研究是一個熱點方向，有大量文獻報道各種反應案例！實際上，本人早在二十世紀九十年代就涉獵該領域的研究，1995年發表了協同催化論文【圖4】，揭示了Mg-Ti-H2SO4三元複合催化劑的協同催化磷酸酯的合成，遺憾的是自己沒有持續積累性和深度研究，喪失先發研究的優勢，在多組分反應和串級反應興起之時，沒有系統性、積累性和機理深度揭示的持續研究貢獻，失去在該領域成為大先生的機會！
圖4，多樣性組分的協同催化研究
三， 多樣性導向合成
1994年9月至1997年6月期間，我有幸回到母校並拜蘭州大學功能有機國家重點實驗室知名學者潘鑫復教授為導師，攻讀博士學位，從事天然產物全合成研究。我的博士論文是《木酯素類天然產物的全合成研究》，設計策略就是採用芳基酮酸酯偶聯的雙分子（雙β-keto ester）為關鍵結構體，多樣性導向合成不同結構型別的木酯素化合物——丁烷型、環辛烯型、萘環型、呋喃型、雙並四氫呋喃型等一系列天然產物和類似物【圖6】。
圖5，博士論文部分成果被收編到《天然產物化學》，研究生教材。
圖6，多樣性導向合成天然木質素結構體
儘管該策略為某些木酯素類結構體的合成提出了極為簡捷的合成方法，並被國內研究生教材《天然產物化學》收編為經典案例【圖5】（注：在二十世紀專著教材很少收錄過中國學者的研究，我的博士論文研究是具有分量的創新工作！），同時被諾貝爾化學獎得主，逆合成分析原理的提出者，哈佛大學著名化學家E.J.Corey主編的《Name Reaction in Heterocyclic Chemistry》（Chapter 4.2 Paal-Knorr Furan Synthesis. 2005, pp177）所收錄。由於我們基於當時國內科研的現狀和認知所侷限，所發表的文章通常在中文期刊，影響力不高，即使我們在1996年就已經提出了並發表了相關策略和成果，博士論文與期刊論文客觀存在，但是2000年國際著名期刊《Science》發表了《多樣性導向合成》的論文，被人們廣泛認可和引用。應該說，我們先發優勢和學術話語權完全喪失，被學術界忽視不見，我自己多年來不能釋懷，一度成為熱點研究方向竟然與自己絕緣！
四， 有機小分子催化
1996年，我在研究丙酮與氨氣反應合成三丙酮胺結構體【注：合成穩定自由基化合物的前體，藥物自旋標記物】的過程中，文獻方法均是用無機物為催化劑，但收率不高，嚴重影響後期研究所需要的樣本量，逼不得已，僅僅依靠中國傳統文化陰陽互換的啟示，我們嘗試從有機小分子尋找合適的催化劑，期望能夠達成高轉化率的結果。很幸運，在大量篩選試驗之後，發現了對硝基甲苯具有對該反應的催化效果，成功提高反應收率【圖7】，該結果被整理成文發表在Synthetic Communications期刊上【1996，Vol.26, No.19,3565-3569】，這在當時的中國學術界能夠在國外期刊發表文章是一件值得稱道的事情。根據我們調研的文獻來看，我們是國內學者最早研究有機小分子催化和率先報道的研究人員，也是國際上為數稀少的研究者之一！即使2021年因有機小分子不對稱催化研究而榮獲諾獎者David W.C. MacMillan等人，都是在2000年才開始報道相關研究。只是我自己沒有從“化學選擇性研究”上升到“立體選擇性”研究，同時後期沒有進一步的系統性研究成果產生，失去先發優勢和創造學術大方向的成就與機會！再一次證明缺乏學術定力和系統性研究是自己非常遺憾的事情，也是“打一槍換一個地方”中國式科研取向的教訓！
圖7，吳安心1996年報道有機小分子催化的案例
五， 超分子三大原理之一：叢集分子的自分類行為揭示！
新穎分子叢集行為的揭示是開創新的學術生長點和新的學科分支的重要發端！小分子叢集的自分類行為“self-sorting”是近年來繼分子組裝、分子識別等分子行為之後又一獲得學術界廣泛認可的新型分子自組織行為，目前僅發表的該研究領域的綜述性和著作超過50餘篇次。有學者指出自組裝、模板合成、自分類是近二十年來指導超分子化學研究的三個重要原理和概念（見Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 779），自分類整合原理已經成為構築複雜超分子結構體的廣泛策略！本人是最早明確提出並定義“自分類”概念的主要研究者之一（Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4028；第一作者，蘭州大學功能有機國家重點實驗室第二署名單位）【圖8】。至今自分類行為的研究已成為超分子化學、表面化學、高分子化學、材料化學、生物化學及物理學等學科領域中新的生長點和出現頻度極高的科學術語，我們相關的論文也成為國際同行廣泛引證的基礎性文獻，並被認為在該領域中做出了具有標誌性的研究貢獻(a landmark paper)和前瞻性的工作（見Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 4652）。
客觀的講，在過往早期的文獻報道中，其研究內容上的確存在個案提及自分類現象的發現，但只是研究過相同結構型別分子（配體）在混合組裝時，能夠形成各自的組裝結構體，並在結論上認為是偶然的現象！
圖8,2002年和2003年提出自分類研究命題的主要文獻
從文獻調研可以肯定且不用質疑，我們是正式提出叢集分子自分類研究命題的最早學者【圖8】，同時，與前期文獻報道不同，我們是研究結構多樣性分子叢集的自分類行為，指出分子叢集自分類行為具有普遍性，並且系統研究“自分類組裝”“自分類識別”“自分類重組”“自分類等級堆積”“自分類反應”等一些列開創性課題，我們絕大多數論文均發表在自然指數收錄的國際權威期刊上，在理論上進行了深入的研究和原理的揭示。因此才有評議人認為我們在該方向做出了里程碑（a landmark paper）的貢獻【圖9】。
圖9，分子叢集自分類原理成為複雜超分子結構體構築的普遍策略
令人無語的是，國內有些學者混淆“自組裝”和“自分類”的概念，在歷次基金評審中出現沒有專業素養的胡言亂語，而另外一些專家則貶損我在該領域的貢獻，說成是國外老闆的課題！如今眾多綜述性文章忽視我們在該領域的貢獻，省略不提！
因此，2003年回國獨自開展科研，自立門戶和開創新命題的強烈願望發自心底。
六， I₂-DMSO組合試劑介導下的雜環合成工具箱的構建
長期以來，反應中間體基於活潑的反應性和不能成為商用的試劑，為傳統性探索反應的研究者所忽視，因而存在廣闊的研究空間和設計空間！以反應中間體為設計新反應的基點，透過原位捕獲反應中間體的策略來建立新型反應型別，成為發現了新反應，側重設計而不容易“撞車”的重要研究手段和途徑。我們以I₂/DMSO組合試劑為介導，以來源廣泛、結構豐富多樣的、具有生物源起始物的芳基乙酮類為原料，以碘代反應、Kornblum氧化等關聯單元反應為關鍵組合反應，用其他分子構件對反應系統中所產生的酮醛中間體等原位捕獲進行新反應設計構建，成功構建了以乙醯甲基二聚偶聯成烯為主幹的多樣性導向反應系統，為八十餘種經典碳/雜環建立了新穎的合成方法，並構築三十餘種全新雜環骨架結構體，歷經二十餘年的積累性研究，在一百四十餘篇研究論文的支撐下，所構建的I₂-DMSO組合試劑介導下的雜環合成工具箱已經成長為業界著名的反應系統，我們也成為世界知名的碘化學研究的課題組！該研究體系其引領性和實用性得到業界學者的廣泛肯定和運用，認為是有機合成中構建碳碳鍵（C-C）和合成含N雜環化合物一個強有力的工具。國內有多達50多個課題組引述和應用本課題的工作！同樣，該研究也被眾多國際研究者廣泛借鑑和引用，僅印度學者跟隨研究的課題組超過50個！
圖10 I₂-DMSO組合試劑介導下的雜環合成工具箱所構建的代表性結構
該反應體系被國內外同行廣泛引用和正面的評價，證明專案完成人的原創性：吳安心課題組首先報道“I₂/DMSO這一協同氧化試劑系統”(Wu’s group first demonstrated the possibility of establishing this kind of cascade reactions using I₂/DMSO system and contributed more than 10 research articles in this region. 見 Tetrahedron, 2015, 71, 8009; “The combinations of domino reactions with Kornblum type oxidation as one of the steps are relatively rare.” 見Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4692.)，併成為構建許多重要有機反應的廣譜性試劑系統（ “DMSO with iodine (I₂/DMSO) is a versatile system of reagent which is effectively utilized in many important organic reaction。”見ChemistrySelect 2016, 1, 5944; “DMSO with iodine (DMSO+ I₂) is a very interesting system of reagent with diverse application in organic synthesis。” 見Tetrahedron, 2016, 72, 533；“In recent years, the I₂/DMSO oxidative system has been successfully applied in various types of organic transformations.” 見Chem. Eur. J. 2016, 22, 11854），巴西學者Antonio L. Braga在論文Adv. Synth. Catal. 2015, 357, 1446中引用專案完成人的工作，並評述道：I₂/DMSO體系已經應用於各種更加綠色的有機化學反應中（the I₂/DMSO system has been applied in various greener organic transformations.）。
印度化學科技研究所的首席科學家Meshram在引述專案完成人8篇研究論文後總結道：應用苯乙酮的烷基的碳氫鍵活化從而與眾多親核試劑完成偶聯的反應已經成為有機合成中的一個強有力的工具性反應（“Recently, C–H activation reactions of acetophenone with various nucleophiles have emerged as a powerful tool in organic synthesis。”見Tetrahedron Lett. 2014, 55, 4758）。鄭州大學常俊彪教授同樣評價我們的方法是合成含N雜環化合物極有價值的工具（“I₂-mediated oxidative C–N bond formation is a valuable tool for the synthesis of N-containing heterocycles。”見Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 2759）！
該成果共獲得包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Rev., Green Chem., Chem. Commun., Org. Lett., Chem. Eur. J., J. Org. Chem., Org. Chem. Front. Adv. Synth. Catal., Tetrahedron等在內的SCI核心源雜誌廣泛引用、大篇幅介紹和極為正面的評述，同時獲得國際多種評述性專業刊物（Synfacts；Noteworthy Chemistry；ChemInform；Methods in Organic Synthesis；Organic Chemistry Portal等）亮點推介超過130餘次，普遍認為是在有機合成與藥物研究中具有廣泛應用價值的卓越反應型別，不乏溢美之詞（ “developed useful protocols”; “excellent methods”; “impressive synthesis”等）。據不完全統計，國內外有多達百餘個課題組引述和借用專案完成人所發展的合成方法，收入十餘部國際學者的專著。
I₂-DMSO組合試劑成為世界上著名的“反應湯”，部分成果被作為經典的合成案例編輯到《雜化化學進展》（“Progress in Heterocyclic Chemistry”, 2014, 26, Chapter 6.2, p 414-415）專著中介紹，並受到著名科學刊物《Nature》的點評（注：2015年2月4日《長江日報》11版也有轉載）！
《I₂-DMSO組合試劑介導下的雜環合成工具箱的構建》成為我們課題組在業界立身的基石，也是獲得國家基金委持續支援最多的課題，包含1個重點專案，6個面上專案。
七，拓撲選擇性合成
在經典共價合成構建分子構件中，存在三大選擇性——化學選擇性，區域選擇性，和立體選擇性，這三個難題相繼有代表性成就榮獲諾貝爾化學獎！基於我個人在美國留學期間涉獵到超分子化學研究，從文獻調研認為，基於一種分子構件可以堆積成不同的超分子結構，因此認為，如何操控選擇性堆積出研究所期望的那種結構形態呢？這將是非共價合成的一大難題，也就是廣義合成中第四大選擇性——拓撲選擇性合成！
圖11，拓撲選擇性合成（toposelective synthesis）論文
因此在2003年歸國建組，就安排成員從事該領域的研究，2006年我們率先在中國科學通報上發表了相關研究成果【圖11】，首次以標題形式提出了《拓撲選擇性合成》的概念和命題，至今該研究方向已經在國際上有太多的文獻報道！遺憾的是，華師生源問題和學生科研意向，不願攻難克艱，加上科研儀器跟不上，我也只能放棄！拓撲選擇性合成獨此一篇論文，沒有後續成果，十分遺憾！
八， 反應網路
我們正處在網際網路的資訊時代，宏觀與介觀網路系統無處不在，高鐵網、公路網、資訊網、能源網、航空網、間諜網，以及神經網路、生物分子網路等等，自然要問：小分子叢集的網路形態是否存在？具體如何表達呢？
廣泛的調研文獻之後，我們認為多組分反應存在理性設計的難題；串級反應應該存在除線性串級外的高階形態；數以萬計的已知有機單元反應應該存在邏輯關聯的自序化轉化傳動；仿生合成原理啟示存在複雜結構體應存在由小分子構件自組織合成；逆合成分析與天然產物全合成中匯聚合成策略啟示我們應該存在獨立平行不相干擾的反應序列！
因此綜合考量，我們猜想，關聯單元反應聚群應該存在自我分類，自我導向，自序化轉化，自我歸中匯聚的反應網路形態存在！
圖12，多個平行的自分類串級反應序列的匯聚網路（基本模型）
於是，我們提出了反應網路的基本模式和高階模式！這也是國家基金重點專案支撐的理論模型【NO. 21032001】。
實際上，我們2006年就建成第一個自分類反應網路的案例，但評閱人不認同，同時，2007年在鄭州大學主辦的有機會議上，我的報告被一位青年院士嘲諷，這種不良評價被傳到工作單位，給我造成研究工作的負面影響！遲滯2013年我們才正式提出反應網路的命題並以標題形式發表在OL期刊上【圖12】。
圖12，反應網路命題正式提出（Reaction Network）
圖13，反應網路研究的案例
當然，我自己性格上具有很強的叛逆精神，為了證明自己的正確性，傾盡全力，默默前行！至今，我們累計發表與反應網路相關的研究論文約60餘篇，基本形成一個研究體系！
更幸運的是2023年一個高階的自分類反應網路例證得以成功實施，為進一步設計複雜的自分類反應網路研究提振了信心。該反應設計是相容了一個自分類多米諾反應序列與兩個平行多米諾反應序列的組合匯聚整合，採用了反應中間體原位三重交叉捕獲策略，十個單元反應集成於一鍋實現了具有潛在除草活性的咪唑並[2,1-a]異喹啉骨架的自組織高效合成，並構建完成一個高階的自分類反應網路新模式。該反應過程在一鍋中實現了多個化學鍵的構建，同時在目標骨架中引入碘代基團和甲硫基，為後期修飾提供了多種可能性，相關成果發表於Organic Chemistry Frontiers（2023, 10, 4080–4085）【見圖14】。
圖14，基於高階自分類反應網路原理設計合成咪唑並[2,1-a]異喹啉骨架
該設計案例的成功實施使得課題組在“自分類反應網路”的設計思路上提供了更大的想象空間，也使得我們有足夠的信心在整合單元反應關聯編輯的網路設計模式從“基本模式”跨越到“高階”模式【圖15】。
圖15，自分類反應模式的遞進發展圖
但是，反應網路研究命題依舊沒有得到學術界的認同和跟隨性研究，需要課題組進一步積累！課題組面臨的困難是：經費短缺，自己年過六十，高階反應網路案例拓展太少！而一門理論需要一系列研究論文做支撐，從多個層面去析解，才能夠形成研究方向！時不待我，紅旗還能打多久？
四十年的科研之旅，我已經形成一個自己的判斷：誰是科學研究者？誰是技術創新者？相談之間，只要他能夠理解這句話：“科學是從虛相到本徵的追蹤，技術是從此相到彼相的轉化；科學基於頓悟，技術基於進化！”那麼這個研究者就知道自己研究的歸屬！
