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美法荷科学家分享诺贝尔化学奖

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”。

今年的“分子机器的设计和合成”获奖,力压了此前大热的基因检测和基因编辑。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,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,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。

关于诺贝尔化学奖的几个数字

(1901-2016)

108

自1901年奖项设立以来,诺贝尔化学奖总共被颁发了108次。期间只有1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年没有颁发。

63

在已颁出的108次诺贝尔化学奖中,有63次被颁给了个人,23次同时颁给两人,22次同时颁给三人。

4

历史上共有4名女性获得过诺贝尔化学奖。在这4人中,有2人是单独得奖:居里夫人1911年获奖,此前在1903年,她已经获得过诺贝尔物理学奖;1964年,英国生物化学家多萝西·玛丽·霍奇金因促进蛋白质晶体学发展而单独获奖。

35

迄今为止最年轻的诺贝尔化学奖得主是法国科学家弗雷德里克·约里奥。1935年获奖时他只有35岁。值得一提的是,约里奥的妻子是居里夫人的长女伊伦·居里。1935年夫妇二人因在合成新型放射性元素方面有突出贡献,而被同时授予诺贝尔化学奖。

85

美国化学家约翰·芬恩2002年获得诺贝尔化学奖时已是85岁高龄,是最年迈的化学奖获奖者。

58

诺贝尔化学奖获奖者的平均年龄是58岁。

2

2名获得诺贝尔化学奖的德国化学家Richard Kuhn和Adolf Butenandt曾由于受到希特勒政府的压迫,而无法接受奖项。事后他们虽然收到了诺贝尔奖证书和奖章,却无法领取奖金。

录入编辑: 朱嵘