應(yīng)琛

今年的諾貝爾化學(xué)獎授予了美國科學(xué)家卡羅琳·貝爾托齊、卡爾·巴里·夏普利斯和丹麥科學(xué)家莫滕·梅爾達爾，理由是他們在發(fā)展點擊化學(xué)和生物正交化學(xué)方面的貢獻。

點擊化學(xué)，是通過不同分子單元的鏈接來獲得分子多樣性的高效手段，已在合成化學(xué)、藥物化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和材料化學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景。例如，藥物開發(fā)中常用的抗體偶聯(lián)藥物、小分子偶聯(lián)藥物和蛋白水解靶向嵌合體等技術(shù)，都需要鏈接化學(xué)的支撐。

不久前，華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院姜雪峰教授的研究，突破了分子間氫轉(zhuǎn)移驅(qū)動的未活化烯烴C（sp3）-SuFEx鏈接存在的挑戰(zhàn)，為藥物分子之間的C-SuFEx鏈接提供了有力工具，相關(guān)成果發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然-合成》和《德國應(yīng)用化學(xué)》上。

1980年出生的姜雪峰現(xiàn)在有眾多學(xué)術(shù)認可，主要從事新方法導(dǎo)向復(fù)雜生理活性天然產(chǎn)物全合成研究，同時致力于發(fā)展綠色的、環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的硫化學(xué)研究。2019年，他還被國際化學(xué)權(quán)威組織IUPAC評選為“全球青年化學(xué)家元素周期表硫元素代表”。

《新民周刊》記者見到姜雪峰的那天他剛談完一項合作，而采訪完后，他又要馬不停蹄地開團隊的線上會議。他的生活里仿佛沒有周末與節(jié)假日的概念。

“近代文明以來，衣食住用行所有的東西都與化學(xué)的創(chuàng)造緊密相關(guān)。”姜雪峰說，在化學(xué)和其它學(xué)科的交叉領(lǐng)域，化學(xué)合成處于基礎(chǔ)核心地位，其本質(zhì)是一門強大的創(chuàng)造工具，“基礎(chǔ)科學(xué)最大的魅力就在于幫助人類建立工具箱，用來解決不同領(lǐng)域的不同需求”。

為什么選擇研究硫？姜雪峰說，自己的標(biāo)準(zhǔn)有兩個：一是要對人類發(fā)展有價值；二是本身要很難，“最難的東西才能體現(xiàn)出創(chuàng)新的價值，以及去突破它、攀登它的意義”。

聽上去有些“凡爾賽”，但或許這就是身為科學(xué)家最樸素的回答?！拔业难芯繉ο蠹扔挟a(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值，又有科學(xué)瓶頸難度，當(dāng)難題一旦突破，我們不但會在科學(xué)理論上為大家建立起理論框架和指導(dǎo)啟發(fā)，還會對國計民生、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，乃至社會的進步都帶來重要的影響?！?/p>

而硫元素恰恰符合這兩點。一方面，硫化學(xué)對于生命本源的探索有非凡的意義。硫元素不是生物大分子的主要成分，卻與碳、氫、氧、氮、磷元素一道構(gòu)成了人體中六種最為重要的常見元素，在核酸和蛋白質(zhì)分子形成、血氧傳輸、人體能量代謝等大量生命現(xiàn)象中的生化反應(yīng)中充當(dāng)了還原氧化和傳導(dǎo)穩(wěn)定的媒介。

華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院姜雪峰教授。

“硫”不那么招人喜歡。首先它“臭”不可聞。乙硫醇是世界上最臭的分子，在500億個空氣分子中，只要有一個乙硫醇分子，大家就能感知到臭味。其次，許多硫化物不僅危害人體健康，也是環(huán)境污染的“元兇”之一?？諝馑拇笪廴疚镏痪褪嵌趸?，常見的呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病、腐蝕建筑表面的酸雨都與它有關(guān)。我國每年的二氧化硫排放量約2500萬噸，被轉(zhuǎn)化利用的只有約41萬噸，使用量僅為排放量的1.6%。

專門系統(tǒng)性研究硫化學(xué)的研究小組非常少。姜雪峰決定，帶領(lǐng)團隊迎難而上?！安贿^，起初有一個原則，己所不欲勿施于人。如果我不喜歡做有臭味的東西，我的學(xué)生怎么會喜歡？最初的想法就是簡單的先做不臭的硫化學(xué)，讓我的學(xué)生愿意探索硫化學(xué)?！苯┓宓哪繕?biāo)并不復(fù)雜，首先解決硫的臭味，然后發(fā)展綠色硫化學(xué)，讓它物盡其用。

姜雪峰團隊創(chuàng)造性地提出了“面具策略”，運用“從無機硫向有機硫”轉(zhuǎn)化的理念，從無機鹽里尋找?guī)в小懊婢摺钡牧蛟?，來解決硫的惡臭、毒化、易氧化的不穩(wěn)定性等問題。

通過多年的努力，姜雪峰團隊創(chuàng)造性地提出了“面具策略”，運用“從無機硫向有機硫”轉(zhuǎn)化的理念，從無機鹽里尋找?guī)в小懊婢摺钡牧蛟矗瑏斫鉀Q硫的惡臭、毒化、易氧化的不穩(wěn)定性等問題。簡而言之，就是用別的原子暫時圍住硫原子，仿佛戴上面具一樣。

“通過面具上的一些功能，我們還能來調(diào)節(jié)硫的不同的功能，就為硫帶來了千變?nèi)f化。”姜雪峰用這一思路也突破了二硫體系、三硫體系、多硫體系、高價硫體系，實現(xiàn)了獨特的解決方案建立，構(gòu)建起了國際認可的3S（Smelless/Stable/Sustainable）綠色硫合成化學(xué)。

姜雪峰自詡“硫分子工程師”，運用掌握的硫化學(xué)技術(shù)建立起了一套完備的硫化學(xué)工具箱，并不斷迭代和進化，這樣才能夠剪裁出更精確、更有效的分子，應(yīng)用到各個領(lǐng)域——可以用于研究開發(fā)保障人類健康的藥物；可以用于有機發(fā)光材料電子產(chǎn)品硬件的開發(fā)；可以用于電池、汽車乃至航空航天的能源動力儲存與轉(zhuǎn)化；在精細化學(xué)品的創(chuàng)制方面，還能做出人們喜聞樂道的香水、浴液、化妝品……

姜雪峰認為，任何學(xué)科發(fā)展到最后一定會和其他學(xué)科交叉，“這并不是刻意為之，而是因為人類所面臨的問題的復(fù)雜度，沒有一樣是可以用單一學(xué)科來解決的”。

姜雪峰從小鐵了心要讀化學(xué)，部分原因是受成長環(huán)境的影響?；な翘m州的龍頭產(chǎn)業(yè)之一，他的家人都從事相關(guān)工作。更主要的則是化學(xué)老師魔術(shù)師般的演示：“搖一搖瓶子，溶液就變成紅色；再往里添加一滴試劑，它又變成藍色。就像《藍精靈》里的格格巫一樣，簡直Magic！”這些神奇的實驗，激發(fā)了姜雪峰探究未知的好奇心。

“一個人最幸福的事，就是選擇喜歡的事情作為職業(yè)。喜歡了，就不會抱怨，反而樂在其中?！苯┓逑胍獙W(xué)習(xí)有機化學(xué)最前沿的知識，為此他選擇了上海有機所攻讀碩士和博士，之后又選擇在加州圣地亞哥的斯克利普斯（Scripps）研究所繼續(xù)做博士后研究；為了研究綠色化學(xué)，他毅然放棄企業(yè)高薪待遇，回到學(xué)校。

一講到化學(xué)，姜雪峰便滔滔不絕，即使面對文科生的記者，他仍然很耐心地解釋著理論與實驗的細節(jié)，盡可能深入淺出地表述這些對于非化學(xué)專業(yè)的人來講如同天書的內(nèi)容。

近年來，姜雪峰一直致力于化學(xué)科普。上過百家講壇，在抖音開過直播，從化學(xué)到人生，姜雪峰的科普講得通俗又有趣。

在姜雪峰看來，科學(xué)的飛速發(fā)展會使國家競爭力顯著增強，而科學(xué)知識的普及更將帶動全民素質(zhì)和人民生活品質(zhì)的提升，“讓更多青少年愛上科學(xué)，是未來國家科技競爭力的一個很重要的環(huán)節(jié)”。

姜雪峰曾建言，對于科技人才的考核，應(yīng)該增加一個權(quán)重——科普貢獻的大小?！翱破粘蔀榭茖W(xué)家自覺的擔(dān)當(dāng)，才能很好地在全社會形成一種崇尚科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神的氛圍?！?/p>