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沒想到的是，第一年的研究中，含氟化合物就給胡金波來了個下馬威?！胺睦砘再|(zhì)非常獨特，剛開始我也不太懂?！彼e起自己的手掌指了指，說，“當(dāng)時我的實驗發(fā)生了一次爆炸，碎玻璃擊中我的手，把左手中指的韌帶給切斷了?！?/span>

“我從小就喜歡歷史，也喜歡在圖書館看書?！焙鸩ㄕf，了解一個學(xué)科的發(fā)展歷史，就能夠站在一個更高的層面審視學(xué)科發(fā)展中蘊藏的待解之謎，“化學(xué)研究就像是破案，里面有好多線索需要厘清楚。有些人一看就能看到很尖銳地指出問題，有些人看半天就看不出個所以然?！焙鸩ǔ３ｋS身帶著一本筆記本，看到異常的地方就會記錄下來。

摸透氟化學(xué)的歷史和研究細(xì)節(jié)，就像是不停轉(zhuǎn)動著念珠，總有一兩個特殊的實驗現(xiàn)象以及背后蘊藏的未解之謎，會被打磨得越來越亮。胡金波就把目光鎖定在其中一顆閃閃發(fā)光的“明珠”上——“含氟碳負(fù)離子參與的親核氟烷基化反應(yīng)”。在他眼里，這個反應(yīng)總是怪怪的，反應(yīng)結(jié)果不可預(yù)料。2005年，當(dāng)他回國加入中科院上海有機(jī)所之后，就聚焦在這個科學(xué)問題上。

                    

其實，已經(jīng)有國外科學(xué)家提出，對烷基亞胺的親核三氟甲基化反應(yīng)的效率很差，原因是反應(yīng)環(huán)境中堿性太大導(dǎo)致的。但胡金波的一位研究生在開展對烷基亞胺的親核二氟甲基化反應(yīng)時，意外發(fā)現(xiàn)反應(yīng)即使在低溫下效率也很高，反應(yīng)時間只需要15分鐘，而產(chǎn)率在90%以上，且反應(yīng)環(huán)境的堿性甚至更高。這讓胡金波意識到，原來國外同行的解釋存在缺陷。

從2005年到2006年，胡金波與團(tuán)隊成員一道，堅持深耕細(xì)作，在進(jìn)一步研究了對環(huán)氧烷的氟烷基化反應(yīng)之后，最終提出了一個全新的科學(xué)觀點——“負(fù)氟效應(yīng)”，即氟原子對碳負(fù)離子中心的取代個數(shù)越多，碳負(fù)離子對許多親電底物的親核反應(yīng)活性往往會隨之降低。

基于對這一規(guī)律的認(rèn)識，胡金波帶領(lǐng)團(tuán)隊系統(tǒng)研究了調(diào)控負(fù)氟效應(yīng)的多種策略，并在這一過程中發(fā)展了一系列新的氟烷基化反應(yīng)和氟烯基化反應(yīng)。這些突破性的創(chuàng)新工作讓胡金波在2009年成為首位獲得英國皇家化學(xué)會氟化學(xué)獎的華人科學(xué)家。

在開拓了負(fù)氟效應(yīng)的科學(xué)新路之后，胡金波主導(dǎo)研發(fā)了一批新型氟化學(xué)合成試劑的開發(fā)，包括砜試劑系列、亞砜亞胺試劑系列、二氟卡賓試劑等。這些基于負(fù)氟效應(yīng)調(diào)控的試劑，解決了一氟甲基化和二氟甲基化、二氟和一氟烯基化、二氟卡賓化學(xué)等問題。截至目前，試劑已被全球超過250家公司和研究單位使用528次。其中，二氟甲基2-吡啶基砜和二氟甲基苯基亞砜亞胺試劑兩個試劑更是被國內(nèi)外同行稱為“胡試劑”。

也正是由于胡金波“發(fā)展了多個氟化學(xué)合成試劑和反應(yīng)，并把氟烷基化、氟烯基化、氟化等三大類反應(yīng)建立內(nèi)在聯(lián)系”，他被授予了2022年度美國化學(xué)會氟化學(xué)創(chuàng)造性工作獎，成為該獎項設(shè)立50年來的首位華人獲獎?wù)摺?/span>

而在胡金波所有科研工作中，實現(xiàn)氟碳鏈可控延長，是少有的一個帶有感情的工作。事情緣起于一個悲?。汉鸩ǖ囊晃粚幉ㄍl(xiāng)好友，也是氟化學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)秀科學(xué)家，16年前在使用四氟乙烯調(diào)聚方法實現(xiàn)氟碳鏈延長時，由于半夜里反應(yīng)釜發(fā)生爆炸而當(dāng)場罹難。

這件事給了胡金波很大的觸動，“我一直認(rèn)為用四氟乙烯的方法去延長氟碳鏈，不僅不安全，還難以控制添加的長度，從幾個到幾十個碳原子，有時甚至高達(dá)幾萬個碳原子組成的氟碳鏈分子都會有。”他下定決心要找到一個既安全又可控的方法，經(jīng)過查詢發(fā)現(xiàn)當(dāng)時還缺乏可靠的辦法，這也給了胡金波另辟蹊徑的機(jī)會。

隨后，他又實現(xiàn)了銅促進(jìn)的氟碳鏈從一個碳變成兩個碳和從一個碳到三個碳的延長。這種氟碳鏈延長的辦法，將原有的爆炸隱患一掃而空，還可以按照科研人員意愿的可控延長。2020年，一位意大利化學(xué)家來信，興奮地稱胡金波是該研究方向的先驅(qū)者。

胡金波常說，科技創(chuàng)新首先要練好自己的科研“內(nèi)功”，再把“內(nèi)功”用到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中。以突破性的科學(xué)理論為基礎(chǔ)，加上由此構(gòu)建的新型試劑和反應(yīng)體系，讓他有底氣為國家重大需求和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，發(fā)展更多新型含氟功能分子。

歡迎質(zhì)疑，重視意外

在胡金波的手機(jī)里，有一個“不氟不行”微信群，這是他和學(xué)生們共同的網(wǎng)上家園。對于學(xué)生的培養(yǎng)，胡金波同樣與眾不同。

“我一直希望學(xué)生們能夠與我爭論，能指出我們團(tuán)隊在研究中的失誤，甚至推翻我的觀點?！焙鸩ㄐχf，這意味著這樣的學(xué)生不僅一直在積極思考著，擁有質(zhì)疑精神，而且能自己進(jìn)行創(chuàng)新，能推動科學(xué)認(rèn)知的進(jìn)步。據(jù)說，曾經(jīng)有學(xué)生興奮地向胡金波“證明”，負(fù)氟效應(yīng)有不對的地方，然而最終發(fā)現(xiàn)是其它實驗因素產(chǎn)生的表觀錯覺，直到今天負(fù)氟效應(yīng)依然還被大家認(rèn)可和采用。

在評價學(xué)生時，胡金波不會因為課題論文發(fā)表在影響因子高的期刊上而給予高的評價，而是有自己的一套獨立判斷標(biāo)準(zhǔn)。“我給學(xué)生的研究課題分為兩種，一種是‘做作業(yè)’，另一種是探索性研究。”胡金波說，“‘做作業(yè)’類的研究課題是已具備研究基礎(chǔ)，我事先就知道這個課題能夠做得出來，只是讓剛進(jìn)組的同學(xué)去練練手，用以訓(xùn)練基本的研究技能。而探索性研究才是我真正感興趣的研究課題，這類課題具有不確定性和冒險性，需要學(xué)生和我一起共同努力，去堅韌地探索和嘗試，直至最終取得成功。”

胡金波認(rèn)為學(xué)生們在大量的探索性研究過程中，盡管會遭遇很多失敗，但常常會有意想不到的發(fā)現(xiàn)，而這些意外發(fā)現(xiàn)非常重要，甚至可能比原來的研究課題更有價值?！叭绻粋€研究生在4-5年的研究生涯中一個意外也沒發(fā)現(xiàn)，那非常有可能是學(xué)生在研究方面還不夠?qū)Ｗ⒑屯度?。”他說，實驗中經(jīng)常會遇到意外，關(guān)鍵看你能不能抓住。對于有抱負(fù)的研究人員，“要做大膽的、有雄心的、有冒險性的，但在創(chuàng)新性方面有很大潛力的研究工作。寧要光榮的失敗，也不要平庸的成功?！?/span>

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