上海80后科学家姜雪峰为硫元素“代言”:每位科学大师都是一本厚厚的书,闪着光点
2020-10-31
文汇报
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姜雪峰在世界顶尖科学家论坛
陈龙摄

 “80后”姜雪峰,有一个称号——国际元素周期表青年科学家“硫元素代言人”。去年,这位近年来在化学合成领域表现独特的青年科学家受邀参加了世界顶尖科学家青年论坛后,当被问到与这么多位顶尖科学家交流是什么体验时,他打了个比方,就像在一本本厚厚的书中不断发现亮光。

  今天上午他受邀主持第三届世界顶尖科学家青年论坛之绿色化学会议,并做TED演讲。除了与同行交流化学领域的最新研究进展,姜雪峰最享受论坛上的倾听:“带好耳朵和心,去发掘科学大师们在科学探索时的判断、遇到困难时的坚毅和不断受挫时的热爱不变。”

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科学,就是去到“人所未及、思所未触”的地方

  姜雪峰的研究领域是硫,一种气味令人并不愉快的元素。在500亿个空气分子中,只要有一个硫甲醇或硫乙醇分子,就会有臭味的觉察。之所以选择这个研究方向,就是因为许多人对它避之不及,而科学就是要去到别人未曾驻足的地方。

  每次做完含有硫步骤的合成实验,衣服上、身上都会长久带有异味。然而正是这种“被人厌弃”的元素却不断带给我们惊喜。

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姜雪峰在世界顶尖科学家论坛
陈龙摄

  硫是参与生命活动必不可少的元素:血红蛋白中硫配位了卟啉铁,才实现了传输氧气的重要功能;DNA中广泛存在的二硫桥键,成为形成其二级螺旋结构、三级折叠结构、四级聚合结构的重要因素之一;有机硫也是杀菌消炎抗肿瘤的功臣,著名的抗菌素青霉素、头孢等药物里都有硫结构。

  硫在有机发光材料中的作用也越来越大。姜雪峰解释说,电子流动跃迁产生光,而这种流动就要为其建造 “分子河道”。“当硫元素引入‘分子河道’中,就形成了闸门的效果,控制电子流动特性。不同形态的硫形成不同的‘闸门’,因此在有机发光材料中,硫分子非常多。”他说。

  姜雪峰研究团队研究的硫化学,已经成为行业研究的热点。比如找到了针对骨髓癌和淋巴癌等肿瘤类型的新型含硫分子,抑或在柔性光电材料领域获得新性能的含硫分子。他们努力让人们摆脱对硫元素的固有印象,开发出无臭、稳定、安全、经济的硫化试剂。

科学大师身上的科学精神,值得科学青年学习和思考

  “和世界顶尖科学家一起交流,是青年科学家不可多得的机会,能把他们汇聚到一起的时代是伟大的时代。”姜雪峰说。

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去年世界顶尖科学家论坛和科学大师在一起

  去年的顶尖科学家桌布论坛,姜雪峰和三位诺贝尔化学奖得主同坐一张会议桌,在三位30后、40后前辈身上,仿佛见证了一部化学“发展史”。从他们身上,姜雪峰仿佛看到了共同的气质。“诺奖得主都不在意是否能拿奖。”他说,“因为科学的初衷并不是拿奖,而是探索未知,当他们从容、不知疲倦、朝着一个目标去攻克科学难题时,反而得到了整个科学圈的认可。”

  即便是诺奖得主,也不是所有人都在一开始就知道自己要做什么。1988年诺贝尔化学奖得主罗伯特·胡贝尔告诉姜雪峰,在他年轻时爆发了战争,他去当了几年兵,回来后又进入一个实验室当研究员,当时的他非常迷惘;2011年诺贝尔化学奖得主达尼埃尔·谢赫特曼则直言,在姜雪峰这个年纪,他觉得课题很难,甚至不可能……

  阅读前辈们这本厚厚的人生书籍,姜雪峰感到青年科学家最重要的是保持对科学的热情。正如谢赫特曼所说,当年他提出的“准晶体”屡受质疑,甚至还被赶出了研究团队。不过随着核磁、单晶体检测等物理技术的发展,最终证实了他的发现。

化学是动态的,它正根据人类的需求而变化

  去年的诺贝尔化学奖颁给了锂离子电池,今年的诺贝尔化学奖颁给了基因“剪刀”,有人认为,化学奖已经变成了“理综奖”,而在姜雪峰看来,这恰恰说明了化学变得越来越强大了。因为不管锂电池还是基因编辑,其本质都要归于化学。

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  “化学是一门动态的学科,是根据人类需求而进化的,目前化学两个最重要的生长点,一个是材料领域,另一个就是生命领域。因此化学和它们交叉形成新的研究热点,是化学不断向前发展的表现。”姜雪峰说。

  对于硫元素的未来,姜雪峰有不同的“脑洞”,看看它能否让大脑变得更聪明、让细菌无所遁形、让病毒自行瓦解、让橡胶更有弹性、让材料更有抗性……这些都可能在顶尖科学家论坛中,与不同领域的科学家碰撞出火花,这将是世界最强大脑汇聚到一起的独特效应。

 

作者:沈湫莎
图片来源:除注明外,为姜雪峰供图
责任编辑:任荃

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