厲害了!快來認識一下從元素周期表走出來的大明星
2019年是International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 國際純粹與應用化學聯合會成立100周年,IUPAC是世界上最大、最具權威性的非政府性、化學組織。為紀念Dmitri Mendeleev(德米特里·門捷列夫)發明的元素周期表誕生150周年,聯合國大會宣布2019年是“國際化學元素周期表年”(IYPT 2019)。全球范圍一系列的慶祝活動來紀念意義非凡的2019年。包括1月29日在法國巴黎聯合國教科文組織舉辦的開幕式;2月12日IUPAC全球女化學家早餐會;7月在法國巴黎召開的世界化學大會等等。?
IUPAC自2018年7月開始從世界范圍征集優秀青年化學家提名,并形成一張“青年化學家元素周期表”,向世界介紹118位優秀青年化學家。?
下面來認識一下“青年化學家元素周期表”里的中國面孔。
(一)N元素代言人:雷曉光
N元素是構成蛋白質的重要元素,蛋白質又是構成各種細胞器的主要成分。雷曉光教授對N元素做出的貢獻在于活性天然產物的全合成及用小分子探針研究重要生物學通路的化學遺傳學。包括研究發現一種天然產物kongensin A (KA)是一種有效的程序性壞死抑制劑及凋亡誘導劑,揭示出HSP90是KA的一個直接的細胞靶標;發現復雜天然產物Ainsliadimer A的具有高效、特異性地抑制炎癥反應,首次揭示該天然產物的生物作用靶點為IKK蛋白;完成了一系列結構復雜、具有生物活性的天然產物的高效合成(半萜多聚體類、石松生物堿天然產物分子),闡明了它們的生物作用靶點和全新的分子作用機制及并開發了一種新型生物正交結扎法(TQ-ligation)。
雷曉光教授北京大學化學與分子工程學院教授,Bioorganic and Medicinal Chemistry的雜志編輯。美國波士頓大學有機合成與化學生物學博士,先后在天津大學,?國家生物科學研究院(NIBS)任職。曾獲2018大衛·金斯伯格紀念演講獎、2018?CCS-BASF青年研究員獎、2017生物有機與藥物化學四面體青年研究員獎,2017年瑞士化學學會杰出講師獎,2016年國家杰出青年科學基金獲得者。
雷曉光教授發表包括在Nature,Cell,Science等國際頂級刊物70余篇。
(二)P元素代言人:戴桓青
P元素同樣是生命活動不可缺少的元素,戴桓青教授對P元素做出的貢獻在于致力于阿爾茨海默癥患者突觸體的磷蛋白研究,發現β淀粉樣蛋白誘導Tau蛋白在突觸末端過度磷酸化。研究包括在阿爾茨海默癥患者突觸末端發現tau蛋白低聚體以及在大腦中發現識別2-oxohistidine residues 的“閱讀蛋白”。
戴桓青,臺灣大學化學系教授,加州理工學院化學博士,哈佛醫學院博士后;其研究小組應用生物分析化學來研究阿爾茨海默癥患者的分子病理學,特別是突觸末端,涉及到蛋白質、代謝、基因組學和生物成像的新方法開放。戴桓青教授也是古典小提琴研究領域的著名專家,發現著名的斯特拉迪瓦里小提琴經過了化學療法來調節木材老化過程,相關研究發表在國際頂級期刊PNAS上。同時將小提琴研究視為一個機會,通過一系列的公眾活動(BBC、New?York Times),把化學與音樂聯系起來,并提高對化學科學的興趣。
(三)S元素代言人:姜雪峰
S是人體內蛋白質的重要組成元素,對人的生命活動具有重要意義,工業上對它的利用很普遍,但環境問題一直是個腦袋疼的問題。姜雪峰教授對S元素的貢獻在于運用“從無機硫向有機硫”轉化的理念,構建起了“3S綠色硫化學”。?其中圍繞新型硫化試劑與硫轉移反應的系統性建立,?先后實現了分子內硫轉移、分子間硫轉移、光致硫化、硫酰胺化等20余種硫化新方法,可以對藥物進行無官能團保護的直接后期硫化修飾,方便快速地得到含硫類藥物分子庫。以成果設計了四代過硫化試劑,不同的“面具”讓它們各自分別擁有了不同的屬性。
姜雪峰教授,華東師范大學綠色化學重點實驗室教授。上海有機所博士,在斯克利普斯(Scripps)研究所做博士后研究,主要研究方向是高活性復雜天然產物分子合成和化學生物學作用機制。姜雪峰課題組已在實驗室以及放大規模的實驗中大幅降低甚至基本克服了硫的惡臭、易氧化和毒化金屬催化這些長期困擾化學的老大難問題,這也為低附加值的硫元素轉換成高附加值的功能分子奠定了基礎。目前共發表論文90多篇,申請發明專利20余項。綠色硫化試劑研究具有國際影響力,受邀美國化學會作為大會主席之一組織泛太平洋硫化學會議。
(四)Sc元素代言人:Chenjie Zeng
Sc元素一種稀土元素,Chenjie Zeng對Sc元素的貢獻在于對一系列金納米團簇獨特的光學特性的研究。
Chenjie Zeng,美國賓夕法尼亞大學博士后,她是2017年青年化學家獎的獲得者,致力于原子精確的金納米團簇方面的工作。在其博士期間為原子精確的金納米團簇建立一個元素周期表,自Au-36被研究以來,發現了一系列含有不同精確原子個數的金原子團簇,比如28(Ni)、44(Ru)、52(Te)、92(U)等,她鑒別了一系列結構與功能相似的金納米團簇,使“金納米團簇表“更加接近周期性。
同時致力于搭建化學與藝術的橋梁,與公眾分享納米結構的藝術之美。她合成的Au133微小顆粒,融合了二十面體、螺旋和漩渦等多尺度結構模式。作為月球方舟計劃的一部分,Au133納米團簇將于2020年被送往月球,并在月球博物館展出。現在Christopher B. Murray教授和Cherie?R. Kagan教授課題組繼續她的納米化學和藝術之旅,致力于開放基于半導體納米晶體的新型“太陽能色素”,用于“可涂布太陽能電池”。
(五)Lu元素代言人:肖成梁
Lu元素是稀土元素中最硬和最致密的金屬,作為鑭系的一員,肖成梁教授對Lu元素的貢獻在于利用同步輻射技術探索錒系元素的研究工作。通過光譜、同步輻射技術、單晶X-射線衍射技術、高分辨電鏡技術和理論計算等先進表征手段的耦合,清晰闡釋作用過程中的成鍵、結構和反應等特性;目的在于為環境污染控制、乏燃料后處理、化工分離和資源循環等提供解決方案。
肖成梁,浙江大學化學工程與生物工程學院工業生態與環境研究所博士生導師,中國科學院高能物理研究所博士后師從柴之芳院士。主要研究環境功能材料與典型污染物在分子水平上的作用機制。在Nat. Commun、J. Am. Chem. Soc.和Environ. Sci. Technol.等本領域主流期刊上發表學術論文50余篇,引用1000余次,其中4篇ESI熱點論文/高被引論文。
(六)Hg元素代言人:劉莊
Hg元素,2017年世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單中汞和無機汞化合物就在其中。劉莊教授對Hg元素的貢獻在于新型納米粒子用于體內光動力學治療癌癥,圍繞腫瘤診療中的若干挑戰性問題。發展了一系列新型納米探針(單壁碳納米管、鉑納米粒子、二硫化鎢納米片、生物礦化中空納米顆粒、雙磷酸鈣納米材料)用于體外生物檢測與活體分子影像,并探索了多種基于納米技術和生物材料的腫瘤光學治療、放射治療、免疫治療等新策略(將天然的生物材料作為紐帶聯合放射性同位素治療和腫瘤免疫治療;?一次注射多次治療的腫瘤光熱-短距離放射治療),應用于實現臨床應用轉化。
劉莊,蘇州大學功能納米與軟物質研究院長江特聘教授,斯坦福大學博士。2014年起連續入圍Elsevier出版社發布的“中國高被引用學者榜單”(材料科學類);2015年起連續入選科睿唯安公布的“全球高被引科學家名單”(Highly Cited Researchers)(化學、材料、2018年新增物理)。劉教授共發表200余篇論文,論文被引頻次超4萬次。
(七)U元素代言人:王殳凹
U放射性元素,擁有非常長的半衰期。王殳凹教授對U元素的貢獻在于治理環境放射性污染,核能可持續發展及核安全重大需求的放射化學研究。在核燃料循環中放射性核素的固體化學、材料化學、分離化學及環境化學領域開展研究工作,核素包括U、Np、Pu、Am、Th等。研究包括:基于綠色選擇性結晶分離理念的稀土分離及鑭錒分離;高穩定的功能膦酸鋯MOFs材料用于吸附鈾酰離子;發現一例能夠耐受住高劑量電離輻射的三重互鎖鈾酰金屬有機框架材料;發現鈾MOFs可以作為高靈敏度傳感器用于準確探測低劑量電離輻射等。?
王殳凹,中國最年輕的放射化學家之一,蘇州大學放射醫學及交叉學科研究院特聘教授,博士生導師,核能環境化學研究中心主任,勞倫斯伯克利國家實驗室Glenn T. Seaborg放射化學中心博士后。長期從事新型多孔材料在治理環境放射性污染方面的應用及與核能相關的放射性核素配位化學研究。在Nat. Commun.、Chem、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci.、Environ. Sci. Technol.等期刊上發表論文100余篇。部分研究工作被美國Discovery Channel ScienceDaily、美國能源部(DOE)官方網站、CNN重點報道。
部分代表論文
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本文系Junas供稿。
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