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野依良治主要從事催化手性不對稱(chēng)合成領(lǐng)域的研究。針對不對稱(chēng)合成中獲得高純單一手性產(chǎn)物效率低的問(wèn)題，1966年28歲的野依良治教授就提出了用化學(xué)方法合成手性分子的設想，并首次實(shí)現了使用手性分子催化劑實(shí)現合成手性物質(zhì)的不對稱(chēng)合成設想。野依良治教授的研究在世界上第一次向人們表明，開(kāi)發(fā)催化劑催化底物可以實(shí)現高純度手性產(chǎn)物的化學(xué)合成。1980 年，野依良治教授與其合作者合成的BINAP配位體的金屬催化劑能夠精確地將潛手性分子中的對映體原子、基團或對映面區分，從而使手性分子的合成純度大大提高，特別是BINAP-Ru絡(luò )合物催化劑對于潛手性烯烴或者酮類(lèi)分子的加氫反應。上述催化不對稱(chēng)合成技術(shù)，僅需使用非常少量的不對稱(chēng)催化劑，便可生產(chǎn)出大量的手性化合物，催化效率極高。以銠Rh（I）替換過(guò)渡簇金屬釕Ru ( II) 也證明具有同樣催化功效。其后，又陸續開(kāi)發(fā)出其他高效率的催化劑。這些氫化反應都能獲得了很高的光學(xué)收率和與化學(xué)產(chǎn)率，一些反應已成功應用于工業(yè)生產(chǎn)，如Ru( II) - BINAP 絡(luò )合物還被用于抗菌素levofloxacin 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要中間體(R) - 1 ,2 - 丙二醇的制備。得益于野依良治教授的研究，不對稱(chēng)氫化催化化學(xué)在藥品、農產(chǎn)品、調味品和香料以及新型、高級材料的合成制備中發(fā)揮著(zhù)非常大的作用。這種使用人造分子催化劑的化學(xué)合成效率可以和天然的酶催化反映相匹敵，有些應用甚至超過(guò)了天然的酶催化反應。

野依良治不僅是一名優(yōu)秀的化學(xué)科學(xué)家，同時(shí)他也是世界科學(xué)界具有領(lǐng)導地位的科學(xué)家之一，在為培養中國高級科學(xué)人才和促進(jìn)中日交流作了許多有益的工作。早在1980年代，他就注意到中國的潛力，并呼吁日本乃至全世界的學(xué)者關(guān)注中國，主張日本與中國科技合作，在以下三個(gè)方面對中國科技事業(yè)做出了重要貢獻。1.推進(jìn)中日科技界人員交流。2006年他與中科院聯(lián)合發(fā)起“中日青年科學(xué)家研討會(huì )”，旨在促進(jìn)兩國青年科學(xué)家的交流與合作，以培養具有國際影響力的領(lǐng)導型科學(xué)家。2.推進(jìn)RIKEN與中國的科技合作。作為RIKEN的理事長(cháng)，他重視與中國研究機構和大學(xué)的合作。在他的領(lǐng)導下，并經(jīng)中國政府批準，2010年RIKEN正式設立北京代表處，為進(jìn)一步推動(dòng)RIKEN與中國相關(guān)機構合作的提供條件。3.人才培養。在擔任名古屋大學(xué)教授期間，他培養了13名中國留學(xué)生，多數已經(jīng)回到中國，為中國的科技發(fā)展貢獻力量。他親自邀請了15名中國訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，目前仍與中國學(xué)者合作研究。在他的推動(dòng)下，每年有一批來(lái)自中國科學(xué)院和大學(xué)的研究生以聯(lián)合培養博士生(IPA)、攻讀博士學(xué)位和博士后研究員等形式來(lái)到理化學(xué)研究所（RIKEN）研究學(xué)習。