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美法荷科学家分享诺贝尔化学奖(1)

2016-10-06 12:10:10      参与评论()人

■“分子机器的设计和合成”力压“基因检测和基因编辑”获奖

诺奖公布现场,组委会的官员将两个面包圈套在一起,以此解释一对彼此独立但又相连的分子。

北京时间10月5日下午5时45分,2016年诺贝尔化学奖揭晓。诺贝尔化学奖评委会在斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院宣布,2016年诺贝尔化学奖授予法国科学家让-皮埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage), 美国科学家J.弗雷泽·斯托达特(J. Fraser Stoddart)和荷兰科学家伯纳德·L.费林加(Bernard L. Feringa)。他们的获奖原因为“分子机器的设计和合成”。这些机器可谓是“最小机器”,只有人类头发的千分之一大小。

“我无法相信它真的能实现。” 伯纳德·L.费林加如此描述他们建成第一座分子机器时的心情。

诺奖委员会表示,“电脑的发展反映了技术的小型化是如何引领变革的。2016年诺贝尔化学奖的获得者让机器变得更袖珍,带领化学进入一个新纪元。”

让-皮埃尔·索维奇,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。他还是武汉科技大学的客座教授。

J.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·L.费林加,1951年出生于荷兰Barger-Compascuum。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。

评选委员会在当天发布的新闻公报中指出,这三位科学家发展了世界上最小的机器,它可以是一台微型起重机、人工肌肉和袖珍电动机。这三位科学家对分子的可控运动进行了优化,当增加能量时,分子能执行任务。

分子机器的诞生要追溯到1983年,让-皮埃尔·索维奇踏出了第一步。他成功地将两个环状分子连接成链,形成索烃。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,J.弗雷泽·斯托达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·L.费林加则是研究出分子马达的第一人。1999年,他研究出分子旋转叶片,其能同向持续旋转。利用分子马达,他让一个比马达大上1万倍的玻璃杯成功旋转,此外,他还设计出一辆纳米车。

今年的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。从历史发展来看,分子马达和19世纪30年代的电动机何其相似,当时科学家们展示了各种各样的旋转曲柄和轮子,却没意识到这些东西将导致电车、洗衣机、风扇以及食品加工机的产生。今天,分子机器很有可能在新材料、传感器以及储能系统的研发中得到应用。

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。根据诺贝尔的遗愿,诺贝尔化学奖授予“在化学领域做出最重大发现或进展的人”。