——记香港中文大学化学系教授杨英洋

杨 洁  户 万  吕腾波　　

　　化学，作为自然科学领域的一门历史悠久且至关重要的基石学科，其研究范畴深邃而广泛，从微观至宏观，为现代科技的飞速发展提供了坚实的理论基础与创新动力，展现了其作为核心学科的无穷魅力与无限潜力。

　　香港中文大学化学系教授杨英洋，就是全身心投入化学、乐于领略化学魅力的一位学者。他的研究聚焦于有机催化与不对称卤化这两个前沿方向，致力于探索更为环保且高效的化学反应途径。

　　“早在20世纪50年代，人们就已认识到手性药物的重要性。如今，在现有的药物市场中，手性药物的占比已超过六成。一些市场研究预测到2028年，全球手性化学品市场将增长至超过9000亿元。我们的研究为制药和材料工业提供了新的工具。例如通过开发更高效的不对称催化体系，我们可以减少药物合成中的步骤数，降低废物产生，同时提高药物的生产效率和质量。未来，我相信这种‘分子工程’将广泛应用于生物医药、新能源和环境化学等领域，特别是在减少对环境影响方面，将进一步推动可持续发展的进程。”提到目前的研究项目，杨英洋这样说道。

　　就在2024年，杨英洋荣获国家杰出青年科学基金（简称“杰青”）的资助，这也是杰青首次向港澳地区开放申请。他在科研道路上所取得的种种成就，不仅得益于坚持不懈地努力，更源自于他对化学研究领域的深厚热爱与执着追求。谈及这份热爱，其源头可追溯至杨英洋最初与化学学科的邂逅。

逐梦路，初入化学之门

　　杨英洋在中学时期，就被化学这门学科深深吸引。每当看到那些简单的元素在化学反应中神奇地组合成新分子，甚至制造出能治疗疾病的药物时，他的心中总会涌起一股难以言喻的激动。起初，杨英洋以为药剂学是实现他梦想的最佳途径。然而，在深入了解后，他发现药剂学并不完全符合他的期望。于是，他做出决定，选择化学作为自己的专业方向。

　　杨英洋的本科和博士阶段都是在香港中文大学度过的。在本科学习期间，杨英洋有幸在周克勋教授的引领下，涉足课题研究的殿堂。那时的他对科研怀揣满腔热忱，即便身为本科生，在暑期研究项目中，亦常挑灯夜战，力求实验尽善尽美。其间，杨英洋也将陈子乐教授和黄乃正院士等香港中文大学导师的“精益求精，事必躬亲”的理念深深植根于自己心中。那时的他，对时间的流逝浑然不觉，实验未竟，便誓不言弃。

　　步入博士阶段，杨英洋毅然选择了天然产物作为科研探索的航向，而这源于他对药物研究的浓厚兴趣。他的博士课题聚焦于抗癌活性天然产物的合成，在成公明教授的精心指导下，他成功合成了一系列具有抗癌潜力的天然产物。这一过程不仅锤炼了他的化学知识，也极大地丰富了他的实验技能。博士毕业后，杨英洋先后进入美国哈佛大学与新加坡国立大学，进行博士后深造及担任教职。这些跨国界的学术之旅，不仅让他的专业知识更加深厚，也极大地拓宽了他的国际视野，与全球各地的杰出学者建立了深厚的学术友谊，搭建了合作桥梁。这些宝贵的经历，无疑为他后续的科研道路铺设了坚实的基石，更加坚定了他深耕化学领域的信念。

　　2015年，在学术生涯中稳步上升之际，杨英洋怀着对母校的深厚情感及过往积累的经验，回到香港中文大学担任化学系主任，开启了为母校贡献力量的新篇章。

不言弃，突破化学之难

　　如今，在广阔的化学研究天地中，杨英洋的工作可以说在“绿色化学”与“精准合成”的发展潮流中作出重要贡献。“绿色化学”主张通过减少有害副产品的生成、降低能源消耗及避免使用有毒化学试剂，推动实现更为可持续的化学工艺过程。而“精准合成”则是化学在生命科学、材料科学及能源科学交叉领域中的一项核心挑战，它直接关系到药物合成方法的革新、功能性材料的开发及新能源转换系统效能的提升。

　　成为潮流引领者之一，得益于杨英洋长期积累的科研课题，这些课题都围绕着有机催化剂及不对称卤化反应这一充满挑战的领域。有机催化剂，其实是一类不含金属元素的分子催化剂，在化学反应中扮演着与反应物相互作用的促进者角色。杨英洋的研究则聚焦于不对称有机催化剂的开发与应用，这类催化剂的独特优势在于能够精准调控反应的立体选择性，确保生成的产物具备单一的立体构型，这一特性在医药化学和材料科学领域具有举足轻重的地位。

　　目前，杨英洋和团队正致力于研究的催化剂涵盖了硫属元素路易斯碱催化剂、卤键催化剂、硫属键催化剂、两性离子催化剂及非传统氢键催化剂等多种类型。相较于传统的金属催化剂，有机催化剂在环境友好性、成本控制及选择性方面展现出了显著的优势。它们能够在温和的条件下发挥效用，无需依赖昂贵或有毒的金属，因此在绿色化学领域占据了举足轻重的地位。而卤化反应，特别是团队重点关注的不对称卤化反应，是一种在有机分子中同时引入手性元素和卤素原子（如氯、溴、碘等）的复杂过程。含卤化合物，存在于各种常见的化学反应中。从荣获1912年诺贝尔奖的格氏试剂，到2010年获诺贝尔奖的铃木偶联反应，再到广泛应用的亲和取代反应和自由基反应，这些反应都大量使用了含卤化合物。这充分证明了卤素砌块具有极其丰富的衍生转化能力，同时也是天然产物，以及小分子催化剂的常见组成部分。因此，包含Cl/Br/I等软卤素的构建块能够为各类药品和功能材料的合成提供强大的原始驱动力。而高选择性的亲电卤化则是获取这些卤素构件的有效手段之一。

　　当然，在研究的过程中，杨英洋和团队也遇到了许多棘手的问题。例如一些实验环节总是无法达到预期的效果，导致整个项目进展缓慢。面对这样的困境，杨英洋带领团队进行了深入的讨论和分析，最终找到了问题的根源，并成功地调整了实验方案。在攻关的过程中，也伴随着许多感人的故事。“有一次，为了赶进度，团队成员们连续加班数日，甚至有人因为过度劳累而生病。但大家都没有放弃，而是相互鼓励、相互支持，共同克服了困难。这种团队精神和凝聚力，让我们所有人在科研道路上更加坚定和自信。”经过不懈努力，杨英洋和团队终于成功设计出一种新的催化剂来稳定卤鎓中间体，并开发出了一种新的不对称卤化反应方法。这一成果不仅解决了长期困扰团队的难题，还为卤化反应在工业生产中的应用提供了新的可能。

　　此外，杨英洋和团队还探索了卤化反应产生的卤素产物与砌件的应用。他们发现这些产物在环保、医疗等领域具有巨大的潜力。于是，他们也积极与相关企业合作，推动这些产物的商业化进程。

　　“总的来说，这些年的科研经历让我深刻体会到了团队合作的重要性及面对困难时的坚持和勇气。我相信，在未来的科研道路上，我们会继续勇往直前，为人类的进步和发展贡献自己的力量。”杨英洋说。

育人才，探索化学未来

　　展望未来，杨英洋已勾勒出一幅宏伟蓝图。他旨在进一步深化团队的多元化与国际视野，吸引世界各地的一流人才汇聚一堂。同时，他亦将矢志不渝地投入到青年研究者的培育工作中，为他们铺设成长之路，积累宝贵经验，以期在基础科学与应用研究领域培养出更多的领军人物，实现更多突破性成就。

　　作为一位教育工作者，杨英洋坚信教学与科研之间存在着密不可分的联系。他期望学生在求学之旅中，不仅能扎实掌握理论知识，更能培养出独立思考与解决实际问题的能力。毕竟，在化学研究领域，理论与实践的结合、创新与批判性思维的碰撞，以及跨学科知识的融合，都是不可或缺的素养。尤其是跨学科能力，随着化学与物理、生物、材料、计算科学等领域的交叉融合日益紧密，许多重大的科学突破往往发生在这些学科的交会点上。因此，能够广泛涉猎并融合多学科知识，将成为未来化学研究者必备的素质。