他在元素周期表上為硫代言
經多年研究獨創「3S綠色硫化學」 主要空氣汙染物二氧化硫或變廢為寶
「氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖……」看到這些，你有想起那張化學元素周期表嗎？不過，無論你記得多少，一定還記得其中的硫元素，因為它的氣味實在讓人「過鼻難忘」。
華東師範大學有那麼一位教授，他誓要通過自己的研究為「硫」除臭，讓它從「灰姑娘」變成「白雪公主」，他提出綠色硫化學理論已經在國際上引起反響。最近，他本人被世界上最權威的化學組織——國際純粹與應用化學聯合會(簡稱「IUPAC」)選為化學元素周期表上「硫」的代言人。
他就是華東師範大學化學系教授姜雪峰，一位在高考志願表上霸氣註明「學校可以服從調劑而專業不服從調劑」的化學痴男。
文、圖/廣州日報全媒體記者周裕嫵 實習生邵文清
姜雪峰1980年出生於蘭州，家裡兩代人都從事與化工相關的工作，這樣的家庭環境讓他從小對化學有一種特殊的感情。「化學反應會發生顏色和形態變化，這讓我覺得很神奇，也很喜歡」，這大概就是姜雪峰對於化學的「初體驗」。
「專業不服從調劑」
在初中階段開始學習化學後，姜雪峰對化學的喜愛便一發不可收拾，雖然數理化都經常拿滿分，不過在填報高考志願時，姜雪峰毫不猶豫地選擇了化學專業，並且註明「學校可以服從調劑而專業不服從調劑」。「我就是想學化學，我的第一志願就是化學。」姜雪峰說，家人對於他的選擇非常支持。
就這樣，姜雪峰進入西北大學化學系，正式開啟了對化學的「科研之路」。在本科4年學習中，姜雪峰對有機化學產生了濃厚的興趣，「有機物就是和生命體有關係的，我很想知道為什麼有生命現象，為什麼會有病痛，我想了解它的規律，這樣才不會懼怕未知，這也培養了我分析化學反應過程背後機理的習慣。」姜雪峰如是說。
本科畢業後，他以全年級第一的總成績保送進入中科院上海有機化學研究所，開始了為期5年的碩博連讀。在上海有機所，他對化學的認識也更加深入，「我選擇了麻生明老師課題組的金屬有機方向。」
對化學的新理解
2008年博士畢業後，姜雪峰選擇到美國聖地牙哥的斯克利普斯(Scripps)研究所做博士後研究，作為美國頂尖的生命科學研究機構，斯克利普斯研究所裡有多位諾貝爾獎得主。姜雪峰可以與世界頂級學者經常見面，當面探討問題。姜雪峰選擇了天然產物全合成領域，「我在上海有機所學到的各種知識在這裡都得到了充分的運用，就像原來是一個一個孤立的零件，在這裡需要學習整合組裝成一個機器人。」
在「十九元環內酯天然產物合成」研究項目中，他的導師、被稱為「天然產物合成之王」的尼科拉烏教授(K. C. Nicolaou)將研究任務分成了4份，由來自英國劍橋大學、法國巴黎大學、美國佛羅裡達大學的學者和姜雪峰4人分頭進行，姜雪峰通過自己的努力逐漸成為整個研究的帶頭人，並最終攻下了全部的關鍵實驗。2011年，研究成果發表在了《德國應用化學》(ANGEW)上，姜雪峰是該文的第一作者，《自然化學生物》雜誌高度評價了項目的意義。
美國的求學經歷讓姜雪峰對化學產生了新的理解，「在美國，學者會強調化學和生物學打通，和材料學打通，和物理學也要打通。隨著人類需求的豐富，學科的界限應該越來越模糊，前沿科學家應該有廣博的知識。即使我研究硫化學，也要熟知其他學科的需求，從而帶來新的解決思路。」
為「硫」除臭
在美國的博士後研究工作結束後，姜雪峰毫不猶豫地選擇了回國工作，「我在出國之前就想得很明白，我是一定要回來的，民族和親情都讓我無法割捨。」
姜雪峰說：「剛從美國回來時，確實有點眼花繚亂，有的領域很好發文章，但我還是想選擇一個可以研究20年、30年，甚至一輩子的領域，剛開始我也嘗試過其他的研究方向，後來才逐漸地明晰了硫這個研究方向，是因為我覺得它的研究迫切性更強烈。」
已經被學界深入研究的「硫」還有迫切需要解決的問題？姜雪峰說：「是的！」在他心裡，對硫進行深入研究的種子早在碩博學習期間就已經埋下了。他回憶說，那是因為「硫」的氣味實在太難忘，如果做了硫的實驗，硫的氣味甚至會在衣物上存留一兩周之久，導致同學們都躲著他走，所以印象極為深刻。
此外，在化學研究領域，硫也是非常棘手的東西，「它會毒化金屬，影響金屬催化的效率，甚至導致不反應、不發生轉化，這些原因導致在學界中硫化學一直處在比較尷尬的境地，屬於緩慢發展的小眾研究領域。」姜雪峰認為，這種尷尬只是表面上的，實際上硫是一種非常有用的元素，它不僅是人體中不可缺少的常量化學元素之一，也是構成胺基酸的重要組成部分；同時，它廣泛存在於有機光電材料中，比如現在比較常見的LED燈；而在藥品中，比如青黴素、頭孢等消炎藥中都含有硫；含硫的食物也非常多，比如氣味不好聞的大蒜和洋蔥，大蒜素的活性成分就是硫，也正是因為硫，大蒜素的抗氧化能力特別強。
「很反感但又繞不開，這不就是我們應該做的事情嗎？做科研本身就應該迎難而上，我們的研究就是希望建立方法來為『硫』除臭，讓它從灰姑娘變為白雪公主。」姜雪峰說，「這是將『硫』確立為自己科研方向的最初的想法。」
「3S綠色硫化學」
2015年前後，對「硫」的研究開展了三年多，姜雪峰發現，自己的研究豁然開朗起來，「就像在一座廢氣的老礦裡發現了新的洞天，突破最初的障礙之後，硫化學的多元性在不斷地被挖掘。」
目前，姜雪峰課題組運用「從無機硫向有機硫」轉化的理念，構建起了「3S綠色硫化學」的全新硫化學體系，在他看來，取得硫化學研究的突破是一種幸運，也是姜雪峰的勤奮所至，在面對挫折、面對看起來沒有太大希望的未來時，他還能堅守下來，而這確實是值得他花一輩子去研究的領域。
近年，姜雪峰發表獨立通訊論文60多篇(影響因子大於10的有10 篇)，外文邀請專著6章，申請發明專利43項(其中國際專利有2項)，已授權21項，並數次受邀出席各種國際會議。正是這些年在硫化學上的堅持和突破，讓國際化學界注意到了姜雪峰，從而讓他來代言硫元素。回首往事，姜雪峰感慨道：「每一次人生面對選擇時我都會有不一樣的感受，但心裡種下的對化學的好奇和熱愛卻從來沒有改變過。」
未來化學體系
將更為精細和綠色
廣州日報：什麼是「3S綠色硫化學」？現在的研究進展如何？
姜雪峰：「3S綠色硫化學」是對傳統硫化學的一種反轉，是全新建立的硫化學，是從源頭開始提出一個全新標準的硫化學，3S指無臭(smellless)、穩定(stable)和可持續發展(sustainable)，它代表著硫化學未來的方向。一個傳統的觀念要扭轉還需要時間，傳統的觀念對這一塊還是有誤解和不認知，從實驗室到工廠也還有過程，科研不是一蹴而就的，認知是螺旋式的，每一次感覺像是倒回到了原點，實際都是在不同的研究高度上重新優化、改造建立的模型。「3S綠色硫化學」要真正獲得國家和世界更廣泛的關注，就要解決未來在工業和產業上運用的問題，目前我們有不同的研究小組在跟進醫藥產業、農藥產業、有機材料和香精香料產業等，我也有一半的時間都花在和產業的溝通上，但產業的改進是有周期的，有的還需要等待，還需要進一步挖掘硫化學的本質。
廣州日報：大眾其實有點談化學色變，很多時候化學和汙染相伴相生，在你眼中，未來的化學是怎樣的？
姜雪峰：談化學色變，其中有大眾對化學的誤解，其實現代生活的衣食住行有很多都建立在化學的基礎上，比如住的房子的塗層、各種各樣的藥品等等都離不開化學，在人類的發展中，化學也是一直扮演著非常重要的作用，為什麼大眾會對化學有誤解？新一代的科學家也要反思，化學在帶來科技進步、給大眾的生活帶來便利和美好的時候，確實存在廢水、廢氣等汙染的問題，一些化學反應確實是有汙染的。原來建立的科學體系可能需要重新審視，需要重新建立一套新的標準體系，尤其是化學體系，新的體系將更為精細和綠色，新舊體系的轉換是一個循序漸進的過程，也希望能有更多的人可以認識到這一點。
廣州日報：關於硫，有什麼可以讓大眾有直觀感受的前沿的科學探究嗎？
姜雪峰：比如說，空氣的四大汙染物之一就是二氧化硫，然而二氧化硫在有機功能分子裡是非常重要的，比如藥物中碸的結構，看起來好像是通過二氧化硫嵌入，如果我們能把空氣中的二氧化硫轉換成藥物中的重要的功能分子，那就可以變廢為寶了。
小知識
2019年是國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)成立一百周年，同時，化學元素周期表也將迎來它的150周歲生日，為了給它「慶生」，聯合國還宣布2019年為「國際化學元素周期表年」(International Year of the Periodic Table of Chemical Elements，簡稱IYPT)。
為了慶祝2019年這兩場國際化學界的盛事，IUPAC與International Younger Chemists Network (IYCN)決定以「青年化學家元素周期表」的形式，向世界介紹118位優秀青年化學家，並最終形成一張「青年化學家元素周期表」。入選的青年科學家將覆蓋與化學相關的多種工作崗位(科研、教育、科普等)和創新領域，代表化學學科在下一個百年的發展方向，體現IUPAC的使命與核心價值觀。