两位在不同环境中工作的化学家为实验室带来绿色理念,激励更多人。
Ettigounder(“Samy”)Ponnusamy 博士是 Merck 推动绿色化学的关键负责人。
2023年12月13日 | 6分钟
2000年代初,Ettigounder(“Samy”)Ponnusamy 博士在美国圣路易斯 Merck 公司担任科学家。他发起了每月一次的电话例会,最终改变了自己的职业生涯。其影响如此深远,以至于多年后他仍然记得拨入的电话号码和确切时间:每月第三个周二的上午8点。
之所以召开这些会议,是因为有些事情困扰着他。虽然他在新品开发方面略有小成—七年内累积七项专利,但他并不满足。越了解这个行业,他越觉得要打破常规,在开发新产品和新工艺时跳出固有思维——更环保地思考。
每月一次的这些电话例会是将想法付诸行动的重要一步。最初圈子很小,只有少数化学家参与。随着时间的推移,人数和兴趣不断高涨。Ponnusamy逐渐意识到,这些对话不仅有益于化学家,对于整个行业乃至其他领域同样意义非凡。自这些早期会议以来,将可持续发展思维引入工艺、运营和产品的兴趣有增无减。这些对话帮助 Merck 推出了新的绿色产品,并最终催生了一种衡量化学工艺绿色(或不绿色)程度的工具。
绿色无极限
绿色化学领域兴起于 20 世纪 90 年代初,旨在减少化学品对人类健康和环境的影响。绿色化学秉承绿色化学的 12 条原则,综合考虑了从原料采购到废弃物管理等一切环节的产品全生命周期。尽管这些原则自身广泛适用,但研究人员很难快速评估自身产品或工艺的绿色程度。
Ponnusamy和每月参加电话会议的其他化学家对此深有体会。他们希望生成一个分数来指示化学产品或工艺的整体绿色程度。最终,这些化学家在生物信息学专家的帮助下设计出了首个也是唯一一个工具——DOZN。
DOZN于2019年5月首次公布,并迅速获得一致好评。该工具多年来获奖无数,目前拥有数千名注册用户。它能帮助科学家开展更有意义的研究,同时减少环境足迹。化学家构建目标分子的工艺路线往往多种多样。这些不同的合成工艺通常采用不同的原材料,产生不同的副产品。通过DOZN,化学家就能根据绿色化学原则直接比较这些方法的优劣。
有时,在开发初期的细微调整会在产品大规模生产时转化为重大的环保改进。这就是DOZN的强大之处。
对于Ponnusamy而言,灵感其实很简单。“我想成为一名更优秀的化学家,并为后辈树立更好的榜样,”他说。“化学有望革新全球可持续发展事业。”
Ponnusamy深知这一工具对于科研实验室的化学家的价值。出乎他意料的是,教育工作者也会在课堂和实验室中与学生一起利用该工具,帮助新一代化学家更环保地思考。
走进课堂
多年来,化学专业的学生只能从教科书上的简介或讲座上的只言片语来了解绿色化学。在有机化学领域,学生深入了解结构和反应,但很少了解使用过的溶剂或副产品的后果。
Shegufa Shetranjiwalla 博士(现为纽芬兰纪念大学助理教授)等教职人员正在讲座、实验室等场所悄然改变这种心态。她是在Ponnusamy这样的科学家的帮助下开展这项工作的。
DOZN 对外推出仅一年后,Shetranjiwalla 参加了由 Ponnusamy 主讲、Beyond Benign 主办的网络研讨会,Beyond Benign 是一家全球绿色化学教育非营利组织,Merck 最近与该组织加深了联系。那是她第一次接触DOZN,后来证明这对她很有帮助。当时她在特伦特大学任教,正在寻找可供四年级化学生评估不同实验室流程的可持续性(或不可持续性)的方法。她已经将绿色化学的 12 条原则和其他相关工具融入到自己的工作之中。通过将 DOZN 整合到课程中,她为学生的工具箱中添加了行业相关工具,帮助其做出科学、可持续的决策。
Shetranjiwalla 博士正在实验室指导一名学生。
“我的学生充满热情。他们想有所作为,但不知道如何下手,”她说。利用工具评估化学工艺“绿色”程度,是他们一展身手的机会。Shetranjiwalla 希望学生通过在课上学习使用 DOZN 等工具,将该工具整合到未来的工作环境,并将其介绍给未来的同事。对于有志于其他行业的学生,她乐观地认为学生会继续采用这一分析方法。
对于Shetranjiwalla和Ponnusamy这样的科学家,他们希望绿色化学领域在他们有生之年消失。这并不是说他们希望自己的努力失败,而是希望所有化学家都能将更环保地思考融入自己的血液。年轻化学家进入职场前,就已经深入领会了绿色化学原则。
借助 DOZN 等工具,Merck 正在将这一目标变为现实,并将绿色化学从原则付诸实践。
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