赵玉芬院士
磷是什么？磷与我们的日常生活有什么关系呢？
说到磷与生活的关系，很多人自然会想到磷肥和磷饲料，因为磷对于生命体的重要性使得农作物和牲畜的生长都不能少了这一元素。
随着近50年来磷化学研究的不断深入，磷与人类的日常生活、工业发展越发密不可分，已经渗透到人类生活的方方面面。既然磷与人类生活如此密切相关，为让更多人更多地学习磷化学知识，了解磷的作用和功能，更好地认识磷在人类现代生活中的重要地位，本刊记者采访了我国著名有机化学家、中国科学院院士、厦门大学教授、本刊编委会副主任赵玉芬院士。
赵玉芬院士长期从事磷化学和生命化学的研究，在生命科学研究领域取得了重要的研究成果。她在生命起源的研究中，发现磷酰氨基酸能同时生成核酸及蛋白，又能生产LB-膜及脂质体，因此提出了它是生命进化的最小系统的展现观点；发明了合成丙谷二肽的新方法，并获美国及中国专利，同时获得原料药及制剂的新药证书；发现了丝组二肽可以切割蛋白及DNA；利用电喷雾质谱技术研究了一系列磷酰化小肽的裂解及重排规律，进行了生物大分子和有机小分子的弱相互作用研究以及蛋白序列的分析等。迄今为止，已在国际国内刊物上发表400多篇论文，出版专著5部，获专利成果11项。
磷与生活密切相关
“当前，磷化学研究呈现欣欣向荣的景象：新型结构类型的磷化合物大量涌现，生命有机磷化学研究成为热点，有机磷药物有重大发现，含磷的多功能材料在许多领域被广泛使用……我作为一名研究磷化学的科研工作者，看到这种景象非常高兴。同时，我也希望更多的人能够了解磷与生活的密切关系，从而更加充分地利用好磷。”了解到我们采访的初衷，赵院士非常兴奋地说道。
赵玉芬院士在第17届国际磷化学大会上与英国Blackburn教授交流
磷在人体中的含量为1%，在遗传物质DNA中磷的含量为9%，可谓生命的重要组成元素。除此之外，磷还有很多其他重要用途。“最近从新闻里面，大家也了解到了上海火灾的一些情况，火灾的危害使得我们更要重视磷的一个重要功能，那就是阻燃作用。”赵院士介绍道，现代工农业和人们生活中广泛使用的材料，绝大多数在空气中是可燃或易燃的。我们穿的衣服一般都是由化纤、棉制成的，这些材料遇到火极易燃烧，危害人的健康和生命；建筑物由于建筑材料成分各异、施工安全等因素也容易造成火灾；机动车、火车、飞机，在事故中很容易爆炸着火，造成更大的损失……鉴于此，目前全球各发达国家都对材料的阻燃处理给予极大的关注。以前使用较多的是含氯或含溴的卤系阻燃剂，这类阻燃剂阻燃效果虽好，但其毒性也比较大，发生火灾时会生成大量的烟尘，而统计显示，火灾中，80%的死亡是由烟尘和毒气窒息造成的。因此，欧盟已经颁布了溴系阻燃剂的禁用令。而含磷的磷系阻燃剂反而能够抑制烟尘产生，而且不像含卤阻燃剂那样产生有毒气体，因此含磷阻燃剂成为了火灾的最大克星。
除了阻燃以外，赵院士还向记者介绍了磷对于农业、工业、医疗卫生等方面的重要作用。
农作物的生长过程中，会遇到各种虫害和病菌的侵入，进而影响到农作物的产量和果实的质量，因此，需要各种农药来对付这些害虫和病菌。有机磷农药就扮演了农作物守护神的角色，它是农药中的佼佼者，不但可以作为杀虫剂、杀菌剂，还可作为除草剂和植物生长调节剂，它们曾经垄断了农作物守护神的大部分岗位；由于磷元素是植物必须的元素之一，在植物生长发育和新陈代谢中起着极其重要的作用，因此，磷肥成为了农业增收的保证，而且其使农业增产的效果已经在全世界得到证明；生命的起源离不开磷，生命的健康更离不开磷，牲畜的饲料中有了磷，就会使牲畜更健康、健壮，从而使养殖者损失减少，收益增加。
磷酸酯可谓工业中的“万金油”。我们都知道，金属是很容易被腐蚀的，因此而造成的经济损失让人触目惊心，但是如果在它们表面加上一层磷化膜就能防止腐蚀的发生，就可挽回部分经济损失。除了做金属的防护衣，含磷化合物还可以“淘金”、为塑料“整容”、固化油漆、剥离颜料、清洗金属等。
赵玉芬院士主持第17届国际磷化学大会，这是与外宾在厦大校园交谈
玻璃的作用大家都有切身的体会，也知道它是易碎的。但是磷酸玻璃居然可以制作高机械强度的运动器材，它也是医学、光学、电子方面的有用材料，这就在于它与普通玻璃的不同之处，表现为两个极端：一个极端是可以“溶解”，溶解以后就能杀菌，还能作为药物载体在人体内溶解而无害；另一个极端就是坚固，经得起摔打，可以制造雪橇、滑雪杖及其他运动器材等。
我们经常在电视、网络等媒体上看到“火星四射”的铁水从冶炼炉中流出的画面，是什么材料使得熔炉承受如此高温而巍然不动呢？是磷酸耐火浇注材料。因凝结方式不同，磷酸盐胶凝材料中的磷酸盐水泥用于抢修水泥路面、码头等；磷酸耐火浇注料广泛用于高温窑、炉的内衬；磷酸盐胶结剂又能用于粘接电子元器件。此外，磷还广泛应用于染料、颜料中。因其具有荧光性，磷在光电材料方面也得到了大量应用。
不知道大家有没有听说过“第三营养素”卵磷脂，它是天然物质，其医疗保健作用非常明显。除了这个卵磷脂，含磷药物在抗癌、抗病毒、抗关节炎等领域中也扮演着重要的角色。其实，磷在医药方面尤为值得一提的是它可以替换人体的“零件”，含磷骨水泥可以替代人的牙齿、骨骼甚至眼球，在这些替代零件表面可以生长黏膜、血管等，从而与人体相容。
在生活中，我们会经常看到洗涤剂包装上的“无磷”标志。洗涤剂真的要禁磷吗？其实，洗涤剂中不用磷，就得使用大量其他表面活性剂，会造成更大的污染。有些原本禁磷的发达国家，在硬水地区允许在洗涤剂中添加少量磷化合物，来减少其他表面活性剂的用量。除了这些以外，磷在生活中的很多方面都有广泛的应用。比如很受人欢迎的可乐需要添加磷酸来调节酸味，并防止饮料发生沉淀；北方人爱吃的油条现在都不添加有害健康的明矾了，而是用含有磷酸盐的复合蓬松剂，不仅改善品质，还增加营养。含磷水处理剂能轻而易举地化解循环用水带来的“水垢”。
“磷与人类生活真是息息相关，我这里只是简单介绍了一些磷的用途，相信大家在生活中能够感受到磷的重要存在。”赵院士非常希望能够通过一些科普知识的传播，使人们对磷有进一步的认识，从而更好地生活与工作。
加强磷资源的保护
我国是资源大国，也是资源消费与浪费大国。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》中提出：加强资源节约和管理，加强能源和矿产资源地质勘查、保护、合理开发，形成能源和矿产资源战略接续区，建立重要矿产资源储备体系。对于磷矿资源的保护与利用，赵院士非常关注：“目前，我国可利用的磷矿基础储量40亿吨，资源量127亿吨，富矿仅有10亿吨，主要集中在云南、贵州等省，且磷矿外运受铁路运输制约。磷矿乱采滥挖现象严重，磷矿资源科学合理的规划利用水平有待提高。”
据赵院士介绍，我国80%的磷都是开采冶炼后制成磷肥，一部分用于出口，一部分自用。由于磷本身的化学特性，磷肥施入土壤后，除了部分被作物吸收外，尚有部分被雨水冲刷而流失，降低了磷肥利用率，而且还会带来一系列环境问题。据报道，我国自20世纪50年代使用磷肥以来，在土壤中矿化、累积的磷已高达6000万吨，超过目前全国磷肥10年消费总量。因此，从目前磷的供需矛盾以及环境保护方面来看，一是要加强科学施肥的宣传推广以及应用力度，另一方面也要采取措施将土壤磷转化为可吸收磷。这样，对提高土壤资源的利用率，保护资源和环境，建立高效、低耗、环保的生产体系，促进农业持续发展等目标具有深远的意义。对于磷在各个领域的科学利用，不仅仅局限于磷肥，而是要发掘推广其多种用途。
赵玉芬院士（右）接受本刊记者采访
“如果我们的磷用光了，人类该怎么生活呢？”对于磷矿的开采与浪费，赵院士提出了自己的忧虑，“我们的日常生活天天都依赖着磷，面对将来可能存在的磷资源匮乏问题，我们应该警惕的是，磷资源像石油、稀土、石墨等资源一样是不可再生的。对于资源，我们首先要保护资源、合理开采，然后是节约资源、科学利用，尤其在‘禁磷’与‘磷的解禁’方面，应当重视磷的回收与循环利用，坚持走磷的可持续发展的道路。”
创新与人才培养
创新是一个民族进步的灵魂，也是科技研发的重要途径和不竭动力。由于自身多年来一直在高校从事科研与人才培养工作，赵院士对于创新也有很深的感触。她认为，创新在各个领域都很重要。学校是一个创新比较多的平台，学生在做科学实验的时候，会先有一个实验设计，根据设计一步一步完成实验过程。在这个过程中，可能会出现一些异常现象，而这些异常现象有可能就是某一个创新点。“我在国外读研究生的时候，一次实验的过程中发现一种磷的化合物能变成四个新的化合物，我抓住这个细微变化对其进行系统的研究及多次的思考，总结出一个很重要的成果。我经常通过一些例子告诉学生们：面对一些细微的异常现象时，一定不要轻易放过，对于异常现象要有好奇心。”这是赵院士总结创新要素时提出的第一个方面。
她认为要做好创新，第二个方面是贵在坚持。“有时候学生在做实验的时候，仅仅是重复前人已经做过的过程，或者在实验的过程中确实发现了一些异常现象，但是没有继续对异常进行研究，这些都是不可取的。我每次都鼓励学生这样去做，即使重复人家做过的实验，也要很细心地用自己的创新方法去研究，这时候就可能会有发现的。科研是无止境的，有这样的精神人人都能创新。”
第三是要有团结的精神。现在的科研都不是一个人能做成的，要一个团队集体的智慧去做，要有大协作的精神，学生要善于与老师、同学合作，进而与国内外专家合作。现代社会科研条件非常优越，仪器设备先进、信息网络发达、计算机方便快捷、储存技术高级，充分利用各种有利条件进行合作，创新成就才会进一步扩大。“我们提倡以某个课题为中心，一些相关高校、科研院所或者专家组成联盟，团结起来，资源共享，相互沟通，互相鼓励，取长补短，这样更有利于科研成果的尽快成型，同时也达到相互进步的目的。”
另外，创新还需要有社会正义感。科研不能只为挣钱，要有为社会作贡献的精神，这样做事做科研就会更有动力。同时，赵院士提出：现代教育不能过分强调精英培养，而应鼓励、培养更多对社会有用的创新人才。
赵玉芬，我国著名有机化学家，中国科学院院士，清华大学、厦门大学、郑州大学教授，全国政协委员，全国青年联合会委员。曾任清华大学生命有机磷化学剂化学生物学教育部重点实验室主任、清华大学生命科学与工程研究院副院长。主要从事生命有机化学、有机磷化学、生命起源、药物化学、化学生物学领域的研究。现担任国际磷化学学会理事、Main Group Chemistry国际学会理事、国际生命起源学会委员、《国际原子化学》杂志编委，并任2005年第14届国际生命起源大会主席和2007年第17届国际磷化学大会主席。1991年当选为中科院院士，成为当时中科院最年轻的女院士。1993年获首届“中国青年科学家奖”，1995年当选为俄罗斯国际科学院外籍院士，2004年荣获第二届新世纪巾帼发明家奖。