寻找复杂性

“我喜欢有疯狂的想法。这是我们的座右铭李·克罗宁他是苏格兰格拉斯哥大学(University of Glasgow)的化学家，这为他的研究方法奠定了基础。

作为一名训练有素的无机化学家，克罗宁毫不犹豫地跨越界限，向他的思想所带领的任何地方冲锋。“他是个博学的人，”他说弗雷泽·斯图达特美国西北大学教授。“他不仅仅是个化学家。他是一位化学工程师，材料科学家，生物化学家，建模师，合成生物学家。李对机器人、人工智能和3D打印很感兴趣。他是当代的一位科学家。”

42岁的他在格拉斯哥建立了一个50人的团队来帮助他，获得了超过1500万英镑的资金，发表了320多篇论文。该小组最初专注于无机金属氧化物簇(多金属氧酸盐或POMs)，现在仍然如此，但克罗宁对两大挑战充满热情。

也许我是唯一能把化学数字化的人。我有足够的合成化学知识和足够的计算机知识，可以把两者结合起来

化学是如何转化为生物学的?克罗宁强调，这不仅仅是发生了什么的历史问题，并主张进行新的实验。他的目标是在他的实验室里制造新的人工生命，使用不同于地球上生命的积木。“它们将是正交的，这是一种新的影子生物学，”他解释道。

他的实验室正试图理解和控制大分子中的自组装和自组织。他说:“每个人都在争论他们对[生命起源]事件的看法，但如果我们能提出一个实时可测试的问题，那就更有吸引力了。”“让我们来个比赛，看谁能把最简单的东西变得更复杂。”

其次，克罗宁纠结于如何建立化学控制系统和数字化化学。他的抱负是:利用算法和机器人制造和发现分子，使合成化学不再是一门定制的手工学科。“化学并不是普遍可复制的。我想开发一个框架，让我今天就能在实验室里发现一种新分子，并确保明天你就能制造出来。”

克罗宁正在研究分子金属氧化物在流动反应阵列、机器人和3D打印中的自组装，以进行化学实验、太阳能水分解、存储设备和用于进化化学和人工智能的新型智能反应堆。他对他的实验室目前致力于将分子进化成高级抗生素的努力充满热情。

“他的方法是从宏观的角度思考，我和他交流的大部分时间他都很兴奋。他有传教士的热情，”斯托达特说。2002年，克罗宁来到格拉斯哥。“这是一个历史非常丰富的部门，可以追溯到约瑟夫·布莱克和苏格兰启蒙运动时期。斯托达特说:“人们几乎可以说李把这种启蒙带回了格拉斯哥。”

早期

年轻的克罗宁在他的家乡英格兰萨福克郡的伊普斯维奇长大，成为一个雄心勃勃的人似乎不太可能。他的父母在他九岁时离婚，两年后，他在小学和高中被分到学习困难小组，那里有很多功能不正常的学生。克罗宁回忆说:“我真的感到被孤立了。“我喜欢学习，喜欢问问题，但老师们似乎把我归类了。“他不觉得自己有学习困难，并试图说服老师。最后，在父母的干预下，他被允许参加普通中等教育证书考试。

老师们拒绝他谈论大环化学，但他在小学和中学时就开始阅读化学书籍。考试结束后，他离开了辅导班，生活发生了翻天覆地的变化。16岁时，他试图在自己的棚子里装一台二氧化碳激光器，但真空装置做不好;他在风洞里更成功。克罗宁在英国约克大学攻读本科化学，对复杂系统、自组织化学和振荡反应产生了浓厚兴趣。他考虑过数学、物理和计算机，但他认为“所有有趣的问题都在化学领域”。他在约克大学的博士学位保罗•沃尔顿他专注于制造小配体和金属配合物，试图建立金属酶的功能模型，并沉浸在合成和配位化学中。在攻读博士学位期间，他在英国达勒姆的结晶学课程上遇到了他未来的妻子黛比。

在1997年丹麦哥本哈根的一次会议上，克罗宁见了面Achim穆勒他形容POMs的复杂性几乎与生命相似。克罗宁回忆说，尽管当时他还没有博士学位，但他在会议上到处恐吓资深教授，告诉他们他们的研究哪里出了问题理查德Winpenny他目前就职于英国曼彻斯特大学。克罗宁继续在英国爱丁堡大学担任研究员，在那里他从事电子离子传感器的研究，发现了一些新的宏观循环，并与温彭妮成为了朋友。温彭妮说:“他非常紧张。“他不停地提出做每件事的其他方法，让每个人都心烦意乱。我们中的一些人最终意识到，这是一个充满想法的人，几乎无法控制他说的话。”

和李一起工作能学到很多东西，因为他兴趣广泛。他有巨大的能量，他知道他团队里的每个人在做什么

理查德Winpenny

虽然一些实验室同学对此感到愤怒，但温彭妮觉得他非常有趣。他说:“我意识到，在这种奇怪的行为背后，隐藏着巨大的智慧。”克罗宁既有巨大的自信，又有接受强烈甚至严厉批评的能力，这一点被许多合作者反复强调。他现在更有节制了，但仍然充满了想法和未来的计划。克罗宁说，批评对他有帮助。他对任何批评他的研究的人都有时间，而且乐于批评伟大而优秀的他自己。他打趣道:“这可不是英国人的特点。”从爱丁堡大学毕业后，他获得了冯洪堡研究奖学金，并于1999年加入了德国比勒菲尔德大学(University of Bielefield)的Müller小组，该小组正在建造大型复杂的钼结构。

“他们从下往上制造巨大的纳米结构，没有光刻技术，没有模板。只要用钼钠盐加上电子，加上还原剂，再加一些酸，你就能做出一个有154个原子和500个氧原子的钼轮。这让我大吃一惊。2000年，他回到英国，在伯明翰大学(Birmingham University)担任讲师，当时他对pom非常着迷。在伯明翰，克罗宁开始设计较小的POM集群。2002年夏天，他搬到了格拉斯哥。

在格拉斯哥

POMs相对容易制造——取一种金属盐，改变溶液的反离子和pH值。克罗宁说:“我们在小型集群的自组装方面取得了一些突破，这使我能够获得很好的论文和初始资金。”例如，他通过a分离了一个混合价多钼酸盐簇“收缩包裹”方法捕获低对称性的集群．“杂志上有一个尴尬的封面，一个捕鼠器，但我们就是这么做的。我们分离出了一种中间体。”

通过精心控制，他可以生成具有一定大小的金属氧化物簇，比如12或18个金属原子。这些金属-氧团簇通常表现出拓扑和电子的多功能性以及钒、钼或氧化钨的高度对称核心组件。POM簇通常是阴离子，可以与阳离子络合作为链接。它们可以有有趣的颜色，容易还原，并与各种有趣的基质催化反应，解释道马克•赛姆思他是格拉斯哥大学的同事。“它们也有有趣的磁性，通过在这里或那里替换不同的金属，你也可以得到美丽的结构和一系列的功能。”

赛姆斯曾在克罗宁的实验室工作，现在与克罗宁合作，使用POMs制造太阳能燃料电池。POMs非常稳定，克罗宁和赛姆斯的团队用它们创造了电子耦合质子缓冲。POMs用于水分解分为两个步骤-一个电化学和一个催化在时间和空间上分离氧和氢的演化．

赛姆斯说:“和李一起工作能学到很多东西，因为他的兴趣非常广泛。”“他精力充沛，他知道团队里的每个人在做什么，尽管团队里有50个人。“克罗宁几乎每周都和小组成员见面，小组分为POM、复杂性、起源和机器人小组。每个月都有小组会议，讨论团队项目，以及个人进展。

他的方法带来了回报。2007年，他获得了菲利普·利弗休姆奖。“这真的很重要。工作很灵活，我可以在一个重要的项目上雇佣另一个学生，”克罗宁说。“但是改变一切的奖项是EPSRC高级奖学金(2005年)，一个五年的奖学金，用来追求我的梦想。“出版物产量开始上升。他把电子转移反应限制在分子笼子里,质谱法观察分子自组装．

“从2008年到2009年，他的作品开始风靡全球。你开始看到高知名度的报纸，有一个2009化学性质纸这很吸引眼球。它在封面上。斯托达特说，从那以后一直呈上升趋势。他认为这与他的同事有相似之处乍得墨金在西北。然后克罗宁设计了一个流动反应器系统来揭示如何一个中央{莫₃₆}集群模板化的组装一个周边的{Mo₁₅₀}轮；加入模板加快了组装时间，提高了成品率。

大步前进

克罗宁继续开发使用3D打印的方法，制造化学反应堆，微流体甚至“reactionware”(实验用具用试剂浸渍)。惊喜源源不断:基于pom的闪存设备还有水晶花园，机器人介导的化学进化而且一种合成无机-肽杂化物的新方法．他已经利用核磁共振实时引导化学反应和报告如何编程肽合成．

克罗宁以繁重的工作时间而闻名。赛姆斯说，他的办公时间是9点到5点，晚上回家陪妻子和年幼的儿子，晚上8点到凌晨4点写赠款、论文和电子邮件。“我很确定他每晚只睡三到四个小时。他有一百多个合作者，包括保罗Kogerler在德国亚琛大学，Hiroki押尾桑在日本筑波大学，以及阿列克谢Lapkin在英国剑桥大学。西姆斯补充说:“他兴趣广泛，这意味着如果他去听讲座，那可能是一个与他所从事的完全不同的化学领域，但他会发现这很有趣，他会提出问题并建立桥梁。”拉普金是在2002年左右的一次研讨会上认识李的，该研讨会旨在让化学家和化学工程师以快速约会的形式聚在一起。他们一拍即合，联手设计了更小、更高效的流动反应堆。克罗宁相信在相互需要的基础上建立合作，并乐于打开他的“分子储藏室”。

拉普金说:“他很快学会了如何在流动条件下进行反应。”从那以后，他一直在推动流动反应的能力，这对化学工程师来说是一种有趣的方式。“在烧瓶中混合是一种老式的化学方法，而在流动状态下制造分子可以将空间转化为时间，更好地控制条件，并沿着时间梯度进行分析。”“一旦你在最后进行了分析，就像李所展示的那样，你可以制作出意想不到的材料，并迅速创建材料库。目前，两人正在精心设计的反应室中合作研究智能算法来设计实验，通过自动化来控制实验。

未来的计划

在克罗宁办公室楼下的地板上，他的实验室里到处都是在工作的机器人，网络摄像头记录着实验，3D打印机为特定实验量身定制出新的反应室，使之成为自组织分子。克罗宁自称是一个数字狂人，自从他父亲送给他一台16kB内存的辛克莱ZX81后，他就一直在编程。他在HTML创建之前就连接上了互联网。“也许我就是那个能把化学数字化的人。我有足够的合成化学知识和足够的计算机知识，可以把两者结合起来，”克罗宁实事求是地说。

在我的实验室里，我和学生之间没有障碍。我关心我的员工的时间

2015年，他成立了克罗宁集团(Cronin Group plc)，以使化学更容易、更便宜、更可复制、更通用，例如，利用机器人技术和数字化协助药物发现。这就是计划。他还希望化学家们加入一个全球性的合作探索，以寻找新的生物学和人造生命形式，就像物理学家回答他们的大问题一样。“我试图说服有机化学家们不要那么自恋。停止仅仅制造分子，仿佛它们就是生命的答案。”他说。化学产生了一个过程，这个过程又产生了生命，这是错误的方向——一定有一个特殊的过程选择了化学来产生生物，但过程是第一位的。他解释说，生命最初必须是无机的，它不需要花费很长时间，它必须自我构建。他正在与美国国家航空航天局一起探索“最小复杂度”的概念，作为外星生物的探测器。

“我是个探险家。我喜欢未知，”克罗宁说。对他来说，谈论过去的实验几乎很难;未来的想法是最重要的。斯托达特说，批评者嘲笑或否定克罗宁的伟大思想，但化学家需要解决诸如涌现、非平衡系统和生命起源等重大问题。“李把化学从盒子里炸了出来。甚至在30年前，谈论有机化学、无机化学、物理化学和理论化学都是不合适的。继续做狭隘的专家只会适得其反，而且毫无意义。”

克罗宁还以支持他的研究博士后和学生而闻名。“在我的实验室里，我和学生之间没有障碍。有一个行政组织。他说:“我的资源有限，大多数时候都不是特别连贯。”他的目标是激励人们，而不是吓唬他们工作太长时间。“我在乎员工的时间。他们没有多少时间攻读博士学位，也没有多少时间进行新发现。我妻子都快疯了，因为大多数时候我都把别人的时间看得比自己的时间还重要。我真的很累。”

人们倾向于留在这里。他倾向于把你视为一种财富，并鼓励你留下来。他最新的博士生娜奥米·约翰逊(Naomi Johnson)说。温彭妮总结道:“实际上，李错的时候比大多数人对的时候更有趣。”

安东尼·金是一位生活在爱尔兰都柏林的科普作家