118种化学元素全球征集青年代言人，八位中国科学家“致敬”元素周期表

今年是化学元素周期表诞生150周年，也是世界最权威的化学学术组织——国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）成立100周年。为此，IUPAC与国际青年化学家网络（IYCN）在世界范围内发起了“青年化学家元素周期表”的征集提名，入选者将代表化学学科在下一个百年的发展方向。

近日，在法国巴黎召开的国际纯粹与应用化学联合会成立100周年纪念大会上，最后一批入选“元素代言人”的青年科学家名单公布。至此，118种化学元素都有了自己的代言人。

值得高兴的是，这张周期表中，出现了八位中国青年化学家的名字。他们与代言元素之间，究竟有着怎样的故事？他们如何诠释心中的化学？来看看他们的故事。

▲曾晨婕

用化学创造美

本来，曾晨婕申请代言的是第36号元素氪，因为她在博士研究期间发现的第一个金纳米团簇具有36个金原子。

基于曾晨婕在精确金纳米团簇方面的一系列工作，她获得了2017年IUPAC颁发的“国际青年化学家奖”。

现在，曾晨婕是美国宾夕法尼亚大学大自然保护协会自然网博士后。早前，在美国卡内基-梅隆大学攻读博士时，曾晨婕发现了一系列具有原子精确度的金纳米团簇，例如金28、金36、金44、金52等。

她进一步发现，这些金纳米团簇如同化学元素一般，也具有组成、结构、性质上的周期性。

她申请元素代言人，以此向元素周期表致敬：门捷列夫在原子尺度上所发现的物质性质变化规律，在更加宏观的纳米尺度也同样存在。

曾晨婕本科毕业于南开大学化学系。在她从事艺术创作的哥哥的影响下，她表现出了对科学与艺术的双重爱好与追求。将化学之美与公众分享，是曾晨婕的一大科研乐趣所在。她觉得，艺术家是用眼睛观察世界，以画笔、颜料等工具进行创作，而化学家则是以合成方法为工具，在微观世界中进行“创作”，创造出全新的物质。

她最引以为豪的一件“合成艺术品”是一个含有133个金原子的金纳米团簇，这其中融合了类似病毒衣壳的正二十面体、DNA螺旋和星系涡旋等不同尺度上的结构。这一作品已成为“人类艺术品登陆月球”项目中的一员，将于2020年被送往月球。目前，她的研究方向是开发出一款基于半导体纳米晶体材料的新型“太阳能油漆”。

她希望，不久的将来，应用在建筑物上的油漆不仅色彩惊艳，还能成为太阳能“收割机”。

▲刘庄

纳米技术挑战肿瘤

刘庄一直想不出为何IUPAC会让自己代言汞元素，他只是提出了申请，并没有指明特定元素。刘庄所从事的研究其实是纳米科学，围绕肿瘤诊疗中的若干挑战性问题，他发展了一系列新型纳米探针，用于体外生物检测与活体分子影像，并探索了多种基于纳米技术和生物材料的肿瘤光学治疗、放射治疗、免疫治疗等新策略。

2004年，刘庄从北京大学化学与分子工程学院毕业，2008年获得美国斯坦福大学化学博士学位。此后一年，他在斯坦福大学化学系以及医学院从事博士后研究。2009年6月加入苏州大学功能纳米与软物质研究院，被聘为教授、博士生导师。

近年来，刘庄课题组在生物材料与纳米医学领域从事研究工作，共发表250余篇同行评议论文，论文总引用超过4.6万次。自2015年起，他连续入选科睿唯安公布的“全球高被引科学家名单”。2014年，他获得“纳米化学新锐奖”，2015年获国家自然科学基金委员会杰出青年学者奖，并受邀成为“英国皇家化学会”会士。

▲袁荃

交叉思维驾驭材料

钷是一种放射性稀土元素，它在军用、航天发光材料中发挥关键作用。而如何将以稀土发光材料为代表的一系列功能性纳米材料用于解决人类社会的实际问题，是袁荃一直努力思考和研究的方向。这些看起来微乎其微的纳米材料，在她眼中有着巨大的魔力。

袁荃于2004年毕业于武汉大学，2009年获北京大学无机化学博士学位。后来，她在美国佛罗里达大学从事分析化学相关的博士后研究。回国后，袁荃来到湖南大学化学化工学院，开展了一系列关于生物功能纳米材料的应用研究。得益于无机材料化学和分析化学的交叉背景，她常以交叉思维寻求人类面临的疾病和环境相关问题的创新解决办法，如尝试将核酸功能化稀土发光纳米材料用于疾病诊断和治疗，将石墨烯纳米复合功能材料用于生物传感和海水淡化等。

袁荃发表了80多篇高质量的论文，她还应邀参加了许多国际会议，与世界各国前沿材料领域的科学家交流思想。她曾获2018年《纳米研究》青年创新者奖、2015年长江青年学者计划、2015年中国化学会青年化学家奖、2014年国家自然科学基金委优秀青年科学基金等。

荣誉背后，她希望有朝一日能让自己的研究实现真正的产业化，为解决实际问题做出更大贡献。

▲姜雪峰

让硫变得可爱

姜雪峰是华东师范大学化学与分子工程学院教授。曾经，他从未想过这辈子会与硫结缘：从事硫化学的研究，并成为硫元素的代言人。

这种天然带有恶臭的元素，实在不讨人喜欢——在500亿个空气分子中，只要有一个硫甲醇或硫乙醇分子，就会有明显的气味。每次，姜雪峰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。这时，从身边经过的人都会露出嫌弃的表情，这让姜雪峰很尴尬。

然而，硫却是一种非常有用的元素，它不仅广泛存在于大蒜、洋葱、榴莲等食物之中，还是生命体的重要组成元素，很多重要药物的合成，如青霉素、头孢等也都离不开它。

在“令人嫌弃”与“不可或缺”的矛盾之中，姜雪峰看到了挑战科研高峰的机会。2008年，在美国顶尖生命科学私立机构斯克利普斯研究所开始进行博士后研究，他就致力于将有机硫化学  “3S”化，即无臭（smelless）、稳 定（stable）、可 持 续（sustainable）。为此，他开发了多种类型新的绿色硫化试剂和相应使用策略，可让无机硫盐高效环保地转化为有机含硫功能分子。这些方法可广泛用于制药、材料、食品工业和生命科学领域，并建立起了系统的硫化学键链接新规则。

姜雪峰还通过电视、广播、网络等平台进行多维科普。同时，其科研成果正在多家公司进行产业化应用。他是中国化学会化学教育委员会委员，并在国际纯粹与应用化学联合会中承担重要工作。

▲侯旭

科幻启发灵感

第100号镄元素是为纪念著名物理学家恩利克·费米而命名的，“100周年100号元素”，这个“双百”有着其特殊的意义。侯旭入选代言该元素，是IUPAC对其工作的认可。他觉得，这个代言既是鼓励也是激励。

侯旭是一个科幻迷，国内外的科幻剧他从学生时代就开始追起，其中《星际之门》里面的液态星门就给了他液体门控系统的科研灵感。所以，他认为，生活中有许多事物都能给科研带来启发，科研之余多一点个人兴趣、社会活动，其实对拓宽科研思路很有帮助。

1983年出生的候旭是土生土长的成都人。他于2006年和2011年分别获四川大学生物医学工程学士学位和国家纳米科学中心物理化学博士学位。2012年，他在美国哈佛大学工程与应用科学学院与韦斯仿生工程研究所从事博士后研究，2015年获得了哈佛大学医学院讲师职位，但他最终选择回国发展。2016年，他加入厦门大学，任化学化工学院、物理科学与技术学院双聘教授。

侯旭在胶体界面化学与仿生智能孔道材料方面开展了系统深入的原创研究，首次建立了响应性液体门控系统，该系统突破传统固/液界面化学设计的限制，应用全新的响应性动态固/液/液界面设计制备液体复合多孔膜系统，可应用于新一代高效节能污水处理，无电可视化微量物质检测和空气净化等领域。

他已出版了两本学术书籍，并在《自然》等国际顶级学术期刊上发表了30余篇论文。

2018年，他入选科技部国家重点研发计划青年项目首席科学家。

▲王殳凹

核素辐射“全防护”

作为我国青年放射化学家中的领军人才之一，王殳凹现任苏州大学放射医学及交叉学科研究院教授、核能环境化学研究中心主任，是国家自然科学基金委杰出青年基金获得者。

进入中国科技大学，是王殳凹科研生涯的第一步。在开学典礼上，时任校长、中国科学院院士朱清时的话点亮了他的科研梦——智慧的人往往善于抓住人生机遇并充分运用。此后，他在美国多个一流科研机构继续深造，这为他打开了更广阔的科研视野。满腹家国情怀的王殳凹，回国时在中国科学院院士柴之芳的推荐下，选择了素有中国放射医学“黄埔军校”之称的苏州大学医学部放射医学与防护学院。

进入苏州大学后，王殳凹以新型核废料安全储放形式研究、核乏燃料后处理中放射性核素分离技术研究、放射性污染环境扩散机制研究和放射性核素促排药物研究，作为团队主攻的四个方向——对接核能可持续发展及核安全重大需求，从核能放射性污染的前端控制到阻止放射性污染的核素进入人体内，再到放射性污染进入人体后的排泄，开展一系列闭环研究。同时，瞄准辐射防护领域，王殳凹带领团队通过改造药物配体，用以高效“识别”放射性核素并与其络合，使放射性核素形成水溶性化合物后排出，从而解决了促排药物研发中的瓶颈问题。

迄今，他已发表120多篇主流期刊文章。

作为一名“学霸”，王殳凹却显得谦逊随和：“很多人以为我出身中科大少年班，其实我的学生时代还有些偏科，因为钟爱物理、化学两门课而结缘材料化学这门交叉学科。”

王殳凹曾获得“2016年中国化学会青年化学奖”。组委会在获奖评语中写道：“面向我国核能可持续发展及核安全重大需求，建立新一代核废料储放形式和核应急材料，为设计新型乏燃料后处理流程进而降低核废料长期放射毒性奠定基础。”

▲雷晓光

化学思考生命

氮是一种生命体所必需的的核心元素。雷晓光现任北京大学化学与分子工程研究院研究员，他从小就喜欢生物、医学和药学，他在探寻生命现象、疾病的过程中，发现要想理解生命的本质、阐明疾病的原因，还是得从化学这门基础学科入手。

2001年，雷晓光从北京大学化学学院毕业后，就一直致力于将化学与生命科学、医学结合在一起。2006年获美国波士顿大学博士学位，并在哥伦比亚大学完成了生物有机化学方向的博士后研究。2009年初，雷晓光学成回国，任北京生命科学研究所研究员、化学中心主任。2014年，雷晓光全职加入北京大学，现任该校化学学院特聘教授，同时任北大-清华生命科学联合中心高级研究员。

回国后，雷晓光一直从事合成化学与化学生物学研究，主要关注活性天然产物合成与功能研究、程序性细胞死亡的化学生物学研究，由此开发治疗人类重大疾病的创新药物。“生是偶然，死是必然”的哲学命题在生命中的体现就是普遍存在的细胞死亡过程。很多非正常细胞死亡是导致人类疾病的根源。他用化学手段帮助发现与理解细胞死亡的奥秘，并通过发现调控机理，开发小分子药物，为解除人类病痛带来新的希望。他希望，未来这些研究最终能够写进教科书，成为人类认识生命的一个个里程碑。

雷晓光曾获得2018年中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖、2017年国际四面体青年科学家奖、2017年瑞士化学会杰出讲座教授奖、2015年日本化学会杰出讲座教授奖、2013年国际化学生物学协会首届青年化学生物学家奖等多项国内外学术荣誉。

▲肖成梁

投身“濒危学科”

代言镥元素，算是肖成梁打了一个“擦边球”，因为他的主要工作与锝元素更加相关。不过，镥元素所在的镧系元素，与他另外一个重点研究方向——核废料中镧系锕系元素分离直接相关。

2011年，肖成梁毕业于浙江大学化学工程与生物工程学系，获得博士学位。2012年，他在中国科学院高能物理研究所从事博士后工作，师从我国著名放射化学家柴之芳院士，之后加盟苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室。2017年，从美国西北大学结束访问学者工作回国后，他就职于浙江大学化学工程与生物工程学院工业生态与环境研究所，主要从事放射化学、湿法冶金以及环境污染控制及资源循环等研究工作。

放射化学属于“濒危学科”，在跟随柴之芳院士之前，肖成梁就已经开始涉足核废料中发热元素锶和铯的分离。来到中国科学院高能物理研究所，他更加清晰地看到了核学科，尤其是核废料处理对国家安全和核能发展的重要性，于是将研究重点进一步拓展到镧系锕系元素分离上。

一般来说，核废料处理是先将其中的铀和钚等核资源回收，但此时剩余的高放射性废液中仍含有长寿命次锕系元素（如镅），那是长期放射毒性的主要来源。分离-嬗变被认为是解决这一难题的有效途径。分离出来的次锕系元素，经过中子轰击，可嬗变成半衰期短或不具有放射性的稳定元素。

然而，核废料中所含的镧系元素却会大量吸收中子，影响嬗变效率，因此必须先将镧系锕系元素完全分离开。这也是目前放射化学领域最前沿的、也是极具挑战的课题之一。肖成梁从事的工作是通过软硬结合调控的方法将所有锕系元素与镧系元素相互分离，这也是目前国际上最有效的分离方法之一。

作者：杨馥溪 金小莫
编辑：李晨琰
责任编辑：许琦敏

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