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获诺奖化学家称分子机器领域具“无限可能性”

来源:  日期:2016年10月09日  作者:

 

  分别来自法国、美国和荷兰的三位科学家让-皮埃尔·索瓦吉、弗雷舍·斯托达特和贝尔纳·菲尔林5日因在分子学领域的研究而共同获得2016年度诺贝尔化学奖。他们的研究成果为发展“纳米机器”即超微型机器奠定了基础。

  现年71岁的法国斯特拉斯堡大学超分子工程科学院教授让-皮埃尔·索瓦吉是这项研究的先驱者。他对获奖感到“非常意外”,同时也“相当欣喜”,并认为没有比获得诺贝尔奖“更酷的奖励”。

  据此间媒体报道,获奖当天,索瓦吉在答复瑞典皇家科学院的提问时称,他自我感觉像是一百多年前首次实现人类飞行梦想的莱特兄弟。当时人们还对为何发明飞行器心存疑问,“但是,我们现在已经有了波音和空客。”

  报道说,索瓦吉从生物界获得灵感,率先提出了“纳米机器”的设想。他解释说,这就好比一种可以根据温度、光线变化,通过可控方式运动的组装分子。这样的系统其实在生物细胞中大量存在,并且作用于一切重要的生物活动进程中。

  索瓦吉依据其发现,于1989年首次成功地将两个环状分子合成了链形结构。这种结构被命名为“索烃”,又称“分子结”,即一个机械互锁的分子,包含两个或两个以上互锁的大环分子。

  据索瓦吉介绍,其研究目标是为了制造合成分子,通过设计令其具备某些特性。这些微小物体可以成为分子机器,类似于旋转式发动机或线性发动机,而且能够伸缩自如。

  后来,美国西北大学教授弗雷舍·斯托达特在索瓦吉的研究基础上合成了“轮烷”,即将一个环状分子套在一个线型分子上而形成的内锁型超分子结构。斯托达特还发现,环状分子能够以线型分子为轴运动,并基于“轮烷”创造出了“分子升降机”和“分子肌肉”。

  在此研究领域作出突出贡献的第三人则是荷兰格罗宁根大学教授贝尔纳·菲林加。他在世界上首次设计了能够朝着一个特定方向旋转的分子马达,并在此基础上制造出一个“四轮驱动的纳米汽车”。

  据诺奖评选委员会介绍,分子机器在开发新材料、新型传感器和能量存储系统等方面具有很大潜力。索瓦吉本人也认为,憧憬一下借助分子化学技术可以制造具有特殊功能的材料和机器。这一领域可谓充满“无限的可能性”。