2016化学诺奖:分子机器将开创新时代
2016-09-10蒋琳
中国经济报告 2016年11期
蒋琳
和生命分子一样,索维奇、斯托达特和费林加的人造分子系统能执行受控任务,化学因此向着全新世界迈出了第一步。
法国斯特拉斯堡大学的让-彼埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage)教授、美国西北大学的詹姆斯·弗雷泽·斯图达特(James Fraser Stoddart)爵士以及荷兰格罗宁根大学的伯纳德·L·费林加(Bernard L. Feringa)教授共享2016年诺贝尔化学奖,他们因在分子机器的设计和合成上的贡献而获奖。这让许多人不禁感慨,诺贝尔化学奖终于颁给了属于纯化学范畴的“分子机器”。此前历届诺贝尔化学奖都授予了交叉学科,比如生物化学和生物物理等。
简单来说,这是一个有关在分子层面微观尺度上设计机器的故事。这几位获奖人成功地将分子连在一起,开发出了只有头发丝千分之一粗细的“分子机器”,共同设计了包括分子电梯、分子马达、分子人造肌肉在内的各种分子机器。正如诺奖委员会所言:“他们掌握了在分子层面上控制运动的技术。”
分子机器的幻想
“分子机器”又称生物纳米机器,是在1959年作为纳米技术的概念被提出的。简单来说,“分子机器”就是在分子水平上,由一个分子或几个分子,通过分子的运动,实现宏观机器的运动。它主要由蛋白质等生物分子构成,具有小尺寸、多样性、自适应,以及仅依靠化学能或者热能驱动等其他人造机器难以比拟的性能,对促进生物学以及仿生学的发展具有重要意义。
早在1959年,当时著名的物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)就大胆预测,在纳米尺度下打造机器是可能的,分子机器未来将会在纳米机器人操作手术和定位药物在人体内的输送方面起到关键作用。……
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