姜雪峰：做“绿色”硫化学
今年的诺贝尔化学奖授予了美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·夏普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，理由是他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。
点击化学，是通过不同分子单元的链接来获得分子多样性的高效手段，已在合成化学、药物化学、化学生物学和材料化学等领域展现出巨大应用前景。例如，药物开发中常用的抗体偶联药物、小分子偶联药物和蛋白水解靶向嵌合体等技术，都需要链接化学的支撑。
不久前，华东师范大学化学与分子工程学院姜雪峰教授的研究，突破了分子间氢转移驱动的未活化烯烃C(sp3)-SuFEx链接存在的挑战，为药物分子之间的C-SuFEx链接提供了有力工具，相关成果发表在权威学术期刊《自然-合成》和《德国应用化学》上。
上图：华东师范大学化学与分子工程学院姜雪峰教授。
1980年出生的姜雪峰现在有众多学术认可，主要从事新方法导向复杂生理活性天然产物全合成研究，同时致力于发展绿色的、环境友好及可持续发展的硫化学研究。2019年，他还被国际化学权威组织IUPAC评选为“全球青年化学家元素周期表硫元素代表”。
《新民周刊》记者见到姜雪峰的那天他刚谈完一项合作，而采访完后，他又要马不停蹄地开团队的线上会议。他的生活里仿佛没有周末与节假日的概念。
“近代文明以来，衣食住用行所有的东西都与化学的创造紧密相关。”姜雪峰说，在化学和其它学科的交叉领域，化学合成处于基础核心地位，其本质是一门强大的创造工具，“基础科学最大的魅力就在于帮助人类建立工具箱，用来解决不同领域的不同需求”。
征服硫，用好硫
为什么选择研究硫？姜雪峰说，自己的标准有两个：一是要对人类发展有价值；二是本身要很难，“最难的东西才能体现出创新的价值，以及去突破它、攀登它的意义”。
听上去有些“凡尔赛”，但或许这就是身为科学家最朴素的回答。“我的研究对象既有产业应用价值，又有科学瓶颈难度，当难题一旦突破，我们不但会在科学理论上为大家建立起理论框架和指导启发，还会对国计民生、产业发展，乃至社会的进步都带来重要的影响。”
而硫元素恰恰符合这两点。一方面，硫化学对于生命本源的探索有非凡的意义。硫元素不是生物大分子的主要成分，却与碳、氢、氧、氮、磷元素一道构成了人体中六种最为重要的常见元素，在核酸和蛋白质分子形成、血氧传输、人体能量代谢等大量生命现象中的生化反应中充当了还原氧化和传导稳定的媒介。
“硫”不那么招人喜欢。首先它“臭”不可闻。乙硫醇是世界上最臭的分子，在500亿个空气分子中，只要有一个乙硫醇分子，大家就能感知到臭味。其次，许多硫化物不仅危害人体健康，也是环境污染的“元凶”之一。空气四大污染物之一就是二氧化硫，常见的呼吸系统疾病、心血管疾病、腐蚀建筑表面的酸雨都与它有关。我国每年的二氧化硫排放量约2500万吨，被转化利用的只有约41万吨，使用量仅为排放量的1.6%。
专门系统性研究硫化学的研究小组非常少。姜雪峰决定，带领团队迎难而上。“不过，起初有一个原则，己所不欲勿施于人。如果我不喜欢做有臭味的东西，我的学生怎么会喜欢？最初的想法就是简单的先做不臭的硫化学，让我的学生愿意探索硫化学。”姜雪峰的目标并不复杂，首先解决硫的臭味，然后发展绿色硫化学，让它物尽其用。
通过多年的努力，姜雪峰团队创造性地提出了“面具策略”，运用“从无机硫向有机硫”转化的理念，从无机盐里寻找带有“面具”的硫源，来解决硫的恶臭、毒化、易氧化的不稳定性等问题。简而言之，就是用别的原子暂时围住硫原子，仿佛戴上面具一样。
“通过面具上的一些功能，我们还能来调节硫的不同的功能，就为硫带来了千变万化。”姜雪峰用这一思路也突破了二硫体系、三硫体系、多硫体系、高价硫体系，实现了独特的解决方案建立，构建起了国际认可的3S（Smelless/Stable/Sustainable）绿色硫合成化学。
姜雪峰自诩“硫分子工程师”，运用掌握的硫化学技术建立起了一套完备的硫化学工具箱，并不断迭代和进化，这样才能够剪裁出更精确、更有效的分子，应用到各个领域——可以用于研究开发保障人类健康的药物；可以用于有机发光材料电子产品硬件的开发；可以用于电池、汽车乃至航空航天的能源动力储存与转化；在精细化学品的创制方面，还能做出人们喜闻乐道的香水、浴液、化妆品……
姜雪峰认为，任何学科发展到最后一定会和其他学科交叉，“这并不是刻意为之，而是因为人类所面临的问题的复杂度，没有一样是可以用单一学科来解决的”。
让更多的青少年爱上科学
姜雪峰从小铁了心要读化学，部分原因是受成长环境的影响。化工是兰州的龙头产业之一，他的家人都从事相关工作。更主要的则是化学老师魔术师般的演示：“摇一摇瓶子，溶液就变成红色；再往里添加一滴试剂，它又变成蓝色。就像《蓝精灵》里的格格巫一样，简直Magic！”这些神奇的实验，激发了姜雪峰探究未知的好奇心。
“一个人最幸福的事，就是选择喜欢的事情作为职业。喜欢了，就不会抱怨，反而乐在其中。”姜雪峰想要学习有机化学最前沿的知识，为此他选择了上海有机所攻读硕士和博士，之后又选择在加州圣地亚哥的斯克利普斯（Scripps）研究所继续做博士后研究；为了研究绿色化学，他毅然放弃企业高薪待遇，回到学校。
一讲到化学，姜雪峰便滔滔不绝，即使面对文科生的记者，他仍然很耐心地解释着理论与实验的细节，尽可能深入浅出地表述这些对于非化学专业的人来讲如同天书的内容。
近年来，姜雪峰一直致力于化学科普。上过百家讲坛，在抖音开过直播，从化学到人生，姜雪峰的科普讲得通俗又有趣。
在姜雪峰看来，科学的飞速发展会使国家竞争力显著增强，而科学知识的普及更将带动全民素质和人民生活品质的提升，“让更多青少年爱上科学，是未来国家科技竞争力的一个很重要的环节”。
姜雪峰曾建言，对于科技人才的考核，应该增加一个权重——科普贡献的大小。“科普成为科学家自觉的担当，才能很好地在全社会形成一种崇尚科学素养和科学精神的氛围。”记者｜应琛
