腳步不停，探秘化學(xué)之境

化學(xué)，作為自然科學(xué)領(lǐng)域的一門歷史悠久且至關(guān)重要的基石學(xué)科，其研究范疇深邃而廣泛，從微觀至宏觀，為現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與創(chuàng)新動(dòng)力，展現(xiàn)了其作為核心學(xué)科的無窮魅力與無限潛力。

香港中文大學(xué)化學(xué)系教授楊英洋，就是全身心投入化學(xué)、樂于領(lǐng)略化學(xué)魅力的一位學(xué)者。他的研究聚焦于有機(jī)催化與不對(duì)稱鹵化這兩個(gè)前沿方向，致力于探索更為環(huán)保且高效的化學(xué)反應(yīng)途徑。

“早在20世紀(jì)50年代，人們就已認(rèn)識(shí)到手性藥物的重要性。如今，在現(xiàn)有的藥物市場中，手性藥物的占比已超過六成。一些市場研究預(yù)測到2028年，全球手性化學(xué)品市場將增長至超過9000億元。我們的研究為制藥和材料工業(yè)提供了新的工具。例如通過開發(fā)更高效的不對(duì)稱催化體系，我們可以減少藥物合成中的步驟數(shù)，降低廢物產(chǎn)生，同時(shí)提高藥物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。未來，我相信這種‘分子工程’將廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、新能源和環(huán)境化學(xué)等領(lǐng)域，特別是在減少對(duì)環(huán)境影響方面，將進(jìn)一步推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。”提到目前的研究項(xiàng)目，楊英洋這樣說道。

就在2024年，楊英洋榮獲國家杰出青年科學(xué)基金（簡稱“杰青”）的資助，這也是杰青首次向港澳地區(qū)開放申請(qǐng)。他在科研道路上所取得的種種成就，不僅得益于堅(jiān)持不懈地努力，更源自于他對(duì)化學(xué)研究領(lǐng)域的深厚熱愛與執(zhí)著追求。談及這份熱愛，其源頭可追溯至楊英洋最初與化學(xué)學(xué)科的邂逅。

逐夢路，初入化學(xué)之門

楊英洋在中學(xué)時(shí)期，就被化學(xué)這門學(xué)科深深吸引。每當(dāng)看到那些簡單的元素在化學(xué)反應(yīng)中神奇地組合成新分子，甚至制造出能治療疾病的藥物時(shí)，他的心中總會(huì)涌起一股難以言喻的激動(dòng)。起初，楊英洋以為藥劑學(xué)是實(shí)現(xiàn)他夢想的最佳途徑。然而，在深入了解后，他發(fā)現(xiàn)藥劑學(xué)并不完全符合他的期望。于是，他做出決定，選擇化學(xué)作為自己的專業(yè)方向。

楊英洋的本科和博士階段都是在香港中文大學(xué)度過的。在本科學(xué)習(xí)期間，楊英洋有幸在周克勛教授的引領(lǐng)下，涉足課題研究的殿堂。那時(shí)的他對(duì)科研懷揣滿腔熱忱，即便身為本科生，在暑期研究項(xiàng)目中，亦常挑燈夜戰(zhàn)，力求實(shí)驗(yàn)盡善盡美。其間，楊英洋也將陳子樂教授和黃乃正院士等香港中文大學(xué)導(dǎo)師的“精益求精，事必躬親”的理念深深植根于自己心中。那時(shí)的他，對(duì)時(shí)間的流逝渾然不覺，實(shí)驗(yàn)未竟，便誓不言棄。

步入博士階段，楊英洋毅然選擇了天然產(chǎn)物作為科研探索的航向，而這源于他對(duì)藥物研究的濃厚興趣。他的博士課題聚焦于抗癌活性天然產(chǎn)物的合成，在成公明教授的精心指導(dǎo)下，他成功合成了一系列具有抗癌潛力的天然產(chǎn)物。這一過程不僅錘煉了他的化學(xué)知識(shí)，也極大地豐富了他的實(shí)驗(yàn)技能。博士畢業(yè)后，楊英洋先后進(jìn)入美國哈佛大學(xué)與新加坡國立大學(xué)，進(jìn)行博士后深造及擔(dān)任教職。這些跨國界的學(xué)術(shù)之旅，不僅讓他的專業(yè)知識(shí)更加深厚，也極大地拓寬了他的國際視野，與全球各地的杰出學(xué)者建立了深厚的學(xué)術(shù)友誼，搭建了合作橋梁。這些寶貴的經(jīng)歷，無疑為他后續(xù)的科研道路鋪設(shè)了堅(jiān)實(shí)的基石，更加堅(jiān)定了他深耕化學(xué)領(lǐng)域的信念。

2015年，在學(xué)術(shù)生涯中穩(wěn)步上升之際，楊英洋懷著對(duì)母校的深厚情感及過往積累的經(jīng)驗(yàn)，回到香港中文大學(xué)擔(dān)任化學(xué)系主任，開啟了為母校貢獻(xiàn)力量的新篇章。

不言棄，突破化學(xué)之難

如今，在廣闊的化學(xué)研究天地中，楊英洋的工作可以說在“綠色化學(xué)”與“精準(zhǔn)合成”的發(fā)展潮流中作出重要貢獻(xiàn)?！熬G色化學(xué)”主張通過減少有害副產(chǎn)品的生成、降低能源消耗及避免使用有毒化學(xué)試劑，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更為可持續(xù)的化學(xué)工藝過程。而“精準(zhǔn)合成”則是化學(xué)在生命科學(xué)、材料科學(xué)及能源科學(xué)交叉領(lǐng)域中的一項(xiàng)核心挑戰(zhàn)，它直接關(guān)系到藥物合成方法的革新、功能性材料的開發(fā)及新能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)效能的提升。

成為潮流引領(lǐng)者之一，得益于楊英洋長期積累的科研課題，這些課題都圍繞著有機(jī)催化劑及不對(duì)稱鹵化反應(yīng)這一充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。有機(jī)催化劑，其實(shí)是一類不含金屬元素的分子催化劑，在化學(xué)反應(yīng)中扮演著與反應(yīng)物相互作用的促進(jìn)者角色。楊英洋的研究則聚焦于不對(duì)稱有機(jī)催化劑的開發(fā)與應(yīng)用，這類催化劑的獨(dú)特優(yōu)勢在于能夠精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)的立體選擇性，確保生成的產(chǎn)物具備單一的立體構(gòu)型，這一特性在醫(yī)藥化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。

目前，楊英洋和團(tuán)隊(duì)正致力于研究的催化劑涵蓋了硫?qū)僭芈芬姿箟A催化劑、鹵鍵催化劑、硫?qū)冁I催化劑、兩性離子催化劑及非傳統(tǒng)氫鍵催化劑等多種類型。相較于傳統(tǒng)的金屬催化劑，有機(jī)催化劑在環(huán)境友好性、成本控制及選擇性方面展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。它們能夠在溫和的條件下發(fā)揮效用，無需依賴昂貴或有毒的金屬，因此在綠色化學(xué)領(lǐng)域占據(jù)了舉足輕重的地位。而鹵化反應(yīng)，特別是團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)關(guān)注的不對(duì)稱鹵化反應(yīng)，是一種在有機(jī)分子中同時(shí)引入手性元素和鹵素原子（如氯、溴、碘等）的復(fù)雜過程。含鹵化合物，存在于各種常見的化學(xué)反應(yīng)中。從榮獲1912年諾貝爾獎(jiǎng)的格氏試劑，到2010年獲諾貝爾獎(jiǎng)的鈴木偶聯(lián)反應(yīng)，再到廣泛應(yīng)用的親和取代反應(yīng)和自由基反應(yīng)，這些反應(yīng)都大量使用了含鹵化合物。這充分證明了鹵素砌塊具有極其豐富的衍生轉(zhuǎn)化能力，同時(shí)也是天然產(chǎn)物，以及小分子催化劑的常見組成部分。因此，包含Cl/Br/I等軟鹵素的構(gòu)建塊能夠?yàn)楦黝愃幤泛凸δ懿牧系暮铣商峁?qiáng)大的原始驅(qū)動(dòng)力。而高選擇性的親電鹵化則是獲取這些鹵素構(gòu)件的有效手段之一。

當(dāng)然，在研究的過程中，楊英洋和團(tuán)隊(duì)也遇到了許多棘手的問題。例如一些實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)總是無法達(dá)到預(yù)期的效果，導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)展緩慢。面對(duì)這樣的困境，楊英洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入的討論和分析，最終找到了問題的根源，并成功地調(diào)整了實(shí)驗(yàn)方案。在攻關(guān)的過程中，也伴隨著許多感人的故事?！坝幸淮?，為了趕進(jìn)度，團(tuán)隊(duì)成員們連續(xù)加班數(shù)日，甚至有人因?yàn)檫^度勞累而生病。但大家都沒有放棄，而是相互鼓勵(lì)、相互支持，共同克服了困難。這種團(tuán)隊(duì)精神和凝聚力，讓我們所有人在科研道路上更加堅(jiān)定和自信?！苯?jīng)過不懈努力，楊英洋和團(tuán)隊(duì)終于成功設(shè)計(jì)出一種新的催化劑來穩(wěn)定鹵鎓中間體，并開發(fā)出了一種新的不對(duì)稱鹵化反應(yīng)方法。這一成果不僅解決了長期困擾團(tuán)隊(duì)的難題，還為鹵化反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了新的可能。

此外，楊英洋和團(tuán)隊(duì)還探索了鹵化反應(yīng)產(chǎn)生的鹵素產(chǎn)物與砌件的應(yīng)用。他們發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)物在環(huán)保、醫(yī)療等領(lǐng)域具有巨大的潛力。于是，他們也積極與相關(guān)企業(yè)合作，推動(dòng)這些產(chǎn)物的商業(yè)化進(jìn)程。

“總的來說，這些年的科研經(jīng)歷讓我深刻體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性及面對(duì)困難時(shí)的堅(jiān)持和勇氣。我相信，在未來的科研道路上，我們會(huì)繼續(xù)勇往直前，為人類的進(jìn)步和發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量?！睏钣⒀笳f。

育人才，探索化學(xué)未來

展望未來，楊英洋已勾勒出一幅宏偉藍(lán)圖。他旨在進(jìn)一步深化團(tuán)隊(duì)的多元化與國際視野，吸引世界各地的一流人才匯聚一堂。同時(shí)，他亦將矢志不渝地投入到青年研究者的培育工作中，為他們鋪設(shè)成長之路，積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，以期在基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用研究領(lǐng)域培養(yǎng)出更多的領(lǐng)軍人物，實(shí)現(xiàn)更多突破性成就。

作為一位教育工作者，楊英洋堅(jiān)信教學(xué)與科研之間存在著密不可分的聯(lián)系。他期望學(xué)生在求學(xué)之旅中，不僅能扎實(shí)掌握理論知識(shí)，更能培養(yǎng)出獨(dú)立思考與解決實(shí)際問題的能力。畢竟，在化學(xué)研究領(lǐng)域，理論與實(shí)踐的結(jié)合、創(chuàng)新與批判性思維的碰撞，以及跨學(xué)科知識(shí)的融合，都是不可或缺的素養(yǎng)。尤其是跨學(xué)科能力，隨著化學(xué)與物理、生物、材料、計(jì)算科學(xué)等領(lǐng)域的交叉融合日益緊密，許多重大的科學(xué)突破往往發(fā)生在這些學(xué)科的交會(huì)點(diǎn)上。因此，能夠廣泛涉獵并融合多學(xué)科知識(shí)，將成為未來化學(xué)研究者必備的素質(zhì)。

科研成果的取得，離不開團(tuán)隊(duì)的共同努力與協(xié)作。楊英洋所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，正是憑借多元化的構(gòu)成，在廣泛的研究課題上展現(xiàn)出了活力與創(chuàng)造力。他始終堅(jiān)守開放包容的團(tuán)隊(duì)文化，鼓勵(lì)成員們自由交流思想，相互啟發(fā)?！霸诨瘜W(xué)這門神秘而廣闊的學(xué)科中不斷探索前行，這需要同行者。我相信，只要大家一起努力，化學(xué)仍有拓展學(xué)科邊界與改變世界的潛力?！睏钣⒀髨?jiān)定地說。