“最小机器”赢得诺贝尔化学奖

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“最小机器”赢得诺贝尔化学奖

来源:广州日报 日期:2016-10-08

 

  三名科学家因在分子机器设计与合成领域的贡献获奖 委员会称其将化学发展推向新维度

  让-皮埃尔·索瓦日,1944年出生于法国巴黎。1971年从法国斯特拉斯堡大学获得博士学位。

  目前为法国斯特拉斯堡大学荣誉退休教授,及法国国家科研中心名誉研究主任。

  弗雷泽·斯托达特1942年出生于英国爱丁堡。1966年从爱丁堡大学获得博士学位。

  目前为美国西北大学化学教授。

  伯纳德·费林加,1951年出生于荷兰。1978年从荷兰格罗宁根大学获得博士学位。

  目前为荷兰格罗宁根大学有机化学教授。

  瑞典皇家科学院5日宣布,将2016年诺贝尔化学奖授予法国科学家让-皮埃尔·索瓦日、美国科学家弗雷泽·斯托达特和荷兰科学家伯纳德·费林加,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。

  诺贝尔奖评选委员会认为,他们发明了“世界上最小的机器”,将化学发展推向了一个新的维度。

  新华社电 继前两天诺贝尔生理学或医学奖以及物理学奖陆续揭晓之后,瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松于当地时间11时45分(北京时间17时45分)在皇家科学院会议厅宣布,法国科学家让-皮埃尔·索瓦日、美国科学家弗雷泽·斯托达特和荷兰科学家伯纳德·费林加以在分子机器设计与合成领域的贡献获得2016年度诺贝尔化学奖。

  分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器,在向其提供能量时可移动执行特定任务。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,电脑的发展反映了技术的小型化是如何引领变革的。这三位获奖者发明了“世界上最小的机器”,将化学发展推向了一个新的维度。

  费林加在现场电话连线时说,得奖消息令自己“很震惊”,同时感到荣幸。他表示,荣誉属于全体科研合作者,大家的共同努力才成就了如此骄人的成果。费加林对其获奖成就解释说:“一旦在分子层面控制了运动,就为控制其他各种形式的运动提供了可能。这一研究成果为未来新材料的研发开启了广阔前景。”

  “三步走”完成分子机器设计与合成

  据介绍,三位获奖者完成了分子机器设计与合成的“三步走”。

  第一步要追溯到1983年,让-皮埃尔·索瓦日成功地将两个环状分子连接成链,而且这两个分子能够相对移动。通常而言,分子由强共价键连接,在共价键中原子会共享电子。但在链中,他们取而代之,用更为自由的机器连接。一台能够执行任务的机器必须具备能否相互运动的部分。这两个连接在一起的环完美地满足了这一要求。

  到了1991年,弗雷泽·斯托达特特完成了分子机器研发的第二步——研究出轮烷。他将一个环形分子套在一个线性分子上,该环形分子能够以线性分子为轴移动。之后,他以轮烷为研究基础,研发出分子“起重机”,分子“肌肉”和分子计算芯片。

  伯纳德·费林加则是研究出分子马达的第一人。1999年,他设计出了在构造上能向一个特定方向旋转的分子马达,这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来,此外,他还设计出一辆纳米车。有了这三步,分子机器就可以动起来了。

  让分子运动可控

  三位获奖者打破了分子系统的平衡局面,为其注入能量,从而使分子的运动具有可控性。评选委员会表示,就像19世纪30年代,当电动马达被发明出来时,科学家未曾想过它会在电气火车、洗衣机、电风扇上等被广泛运用。而分子机器正如当年的电动马达一样,未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等。今年的诺贝尔化学奖,正是对它潜力最好的认可。

  距离1901年诺贝尔奖首次颁发已经过去115年,2016年是第108次揭晓诺贝尔化学奖获奖名单。化学奖是众多诺贝尔奖中最重要的奖项之一。诺贝尔奖的发起人阿尔弗雷德·诺贝尔本人就是一名化学家。他的各项发明和推动工业进程的多项成就,都是以化学知识为基础发展起来的。

  两科学家惜败

  本报讯 今年“分子机器设计与合成”获奖,力压了此前大热的“基因检测和基因编辑”。

  路透社此前预测,香港中文大学的卢煜明教授和麻省理工学院的华裔科学家张锋,是今年诺贝尔化学奖的大热门。

  卢煜明因其在孕妇血浆血中检测到胎儿游离DNA,从而取得了无创产前检测的革命性成果。1983年生于河北省石家庄的张锋,则因其在老鼠和人类细胞中应用CRISPR-cas9基因编辑技术,而受到重视。