图:诺贝尔化学委员会主席琳斯5日在记者面前用面包来解释分子机器概念\法新社
大公网10月6日讯 综合美联社、新华社报道:瑞典皇家科学院5日宣布,将2016年诺贝尔化学奖授予让─皮埃尔.索瓦日、弗雷泽.斯托达特、伯纳德.费林加这三位科学家,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在声明中说,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。从化学分子设计着手,创作出极微小的机器,让科幻电影中的情节成为可能,纳米机器人用于医疗正是分子机器应用的方向之一。
让─皮埃尔·索瓦日出生在法国,目前在法国斯特拉斯堡大学工作;弗雷泽·斯托达特出生在英国,目前在美国西北大学工作;伯纳德·费林加出生在荷兰,目前在荷兰格罗宁根大学工作。
仅人类头发千分之一
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,它们只有人类头发的千分之一大小。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,索瓦日成功合成了一种名为索烃的两个互扣的环状分子,而且这两个分子能够相对移动;第二步,斯托达特合成了轮烷,即将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上,且环状分子能围绕这个轴上下移动,并成功实现了可以上升高度达0.7纳米的分子电梯和可以弯折黄金薄片的分子肌肉;第三步,费林加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、比马达本身大一万倍的玻璃缸旋转起来。有了这三步,分子机器就可以动起来了。
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、新型感测器和能量存储系统等。
在分子层面控制运动
科幻电影曾有这样的情节,主角被注射一些非常微小的液体,其实里面是成千上万个微型机器人,可以进入人体细胞、杀掉病菌,让人恢复健康。分子机器在未来有很大的发展空间,人类总想把机器越做越小,索瓦日等人做到纳米等级,从分子去建构机器,是非常重要的功臣。
费林加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。今年诺贝尔化学奖奖金共800万瑞典克朗(约722万港元),将由这三位获奖者平分。
汤森路透此前预测,香港中文大学的卢煜明教授和麻省理工学院(MIT)的华裔科学家张锋,都是今年化学奖的大热门。卢煜明因其在孕妇血浆中检测到胎儿游离DNA,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。