JosepCornella不谈绝对。虽然化学家通常会在有机化学和无机化学之间划出严格的界限，但德国鲁尔河畔米尔海姆马克斯普朗克研究所的研究员Cornella却认为恰恰相反。

“你必须对跨越界限持开放态度，”他说，“并从中吸取教训。”边缘是“丰富的新事物所在的地方”。

按照行业标准，Cornella是一名有机化学家;他合成了含有碳的分子。但他组建了一支背景广泛的团队：无机化学家、物理有机化学家、计算化学家。该团队一起集思广益，设计新催化剂的新方法，从而使对制药和农业至关重要的化学反应更加高效和环保。一路走来，Cornella解开了困扰化学家多年的谜团。

“他告诉我们催化剂……我们以前没有，那只是白日梦，”加州理工学院的化学家HoseaNelson说，他没有与Cornella合作过。

当Cornella在2014年的一次会议上听到一位发言人说铋是无毒的时，他确信这是一个错误。铋是一种重金属，在元素周期表中位于有毒铅和钋之间。但它确实相对无毒——它甚至被用于非处方恶心药Pepto-Bismol。

尽管如此，对铋的了解仍然很少。这就是它吸引他的原因之一。“这是元素周期表中一个被遗忘的元素，”Cornella说。但是，“它在那里是有原因的。”

Cornella开始思考是否可以训练像铋这样的元素用作催化剂。上个世纪，科学家们一直在使用钯和铁等过渡金属作为工业合成的主要催化剂。“我们真的可以训练[bismuth]来做这些人做得很好的事情吗?”他问。这是一个概念性的问题，“完全是幼稚的，或者可能是愚蠢的。”

远非愚蠢：他的团队成功地使用铋作为催化剂来制造碳氟键。铋不仅模仿了过渡金属的作用——它的效果更好。只需要少量的铋，远少于完成相同任务所需的过渡金属量。

“很多人，包括我自己和世界各地的其他[研究人员]，都花了很多时间思考如何使铋反应催化，”尼尔森说。“他就是那个破解了那个坚果的人。”

杰出研究

Cornella说，虽然铋的研究“很奇怪”和“令人兴奋”，但它仍然是一个概念证明。铋虽然便宜，但并不像他希望的那样丰富，因此对于工业来说它不是一个非常可持续的选择。

但Cornella团队的其他发现已经在现实世界中得到应用。2019年，该小组想出了如何制造Ni(COD)2的替代品，Ni(COD)2是实验室化学家常用的一种挑剔的催化剂。如果它没有保持在冰点温度下并且没有被一层惰性气体保护免受氧气影响，镍络合物就会分崩离析。

替代复合物，由博士LukasNattmann开发。当时是Cornella实验室的学生，在室温下的氧气中保持稳定。它改变了游戏规则：它节省能源和材料，而且是通用的。“你基本上可以采用60年来为Ni(COD)2开发的所有那些反应，基本上用我们的催化剂替换所有这些反应，而且效果很好，”Cornella说。

“很多人……花了很多时间思考如何使铋反应催化。他就是那个敲碎了那个坚果的人。”

是成功引起了关注，但失败是“我们的日常基础”，Cornella说。“这是很多失败。”作为一名学生，当他无法对工作做出反应时，他会设置一个称为TBS保护的简单反应——那种不可能出错的反应——来提醒自己他并不是“完全没用的。”

如今，他经营着一家提倡冒险的实验室。他鼓励学生互相学习他们一无所知的领域。例如，一位纯粹的有机化学家可能会进入Cornella的实验室，并在与一位该领域的专家同事一起长时间工作后，对有机金属化学有很好的了解。

对Cornella来说，这种知识共享至关重要。“如果你只从一个独特的角度解决问题，”他说，“也许你会遗漏一些东西。”

虽然Cornella可能不喜欢绝对的东西，但PhilBaran在圣地亚哥的ScrippsResearch博士后工作期间为Cornella提供建议，他认为Cornella属于两个截然不同的类别之一：“有些化学家做化学是为了吃饭，就像它是工作。还有一些化学家为了做化学而吃东西，”巴兰说。Cornella属于后一组。“这是他的氧气。”