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研分子機器 歐三學者摘化學獎

時間:2016-10-06 03:16:10來源:大公網

  圖:諾貝爾化學委員會主席琳斯5日在記者面前用麵包來解釋「分子機器」概念\法新社

  【大公報訊】綜合美聯社、新華社報道:瑞典皇家科學院5日宣布,將2016年諾貝爾化學獎授予讓─皮埃爾.索瓦日、弗雷澤.斯托達特、伯納德.費林加這三位科學家,以表彰他們在分子機器設計與合成領域的貢獻。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說,這三位獲獎者發明了「世界上最小的機器」,將化學發展推向了一個新的維度。從化學分子設計着手,創作出極微小的機器,讓科幻電影中的情節成為可能,納米機器人用於醫療正是分子機器應用的方向之一。

  讓─皮埃爾.索瓦日出生在法國,目前在法國斯特拉斯堡大學工作;弗雷澤.斯托達特出生在英國,目前在美國西北大學工作;伯納德.費林加出生在荷蘭,目前在荷蘭格羅寧根大學工作。

  僅人類頭髮千分之一

  分子機器是指在分子層面的微觀尺度上設計開發出來的機器,在向其提供能量時可移動執行特定任務,它們只有人類頭髮的千分之一大小。據介紹,三位獲獎者完成了分子機器設計與合成的「三步走」:第一步,索瓦日成功合成了一種名為「索烴」的兩個互扣的環狀分子,而且這兩個分子能夠相對移動;第二步,斯托達特合成了「輪烷」,即將一個環狀分子套在一個啞鈴狀的線形分子軸上,且環狀分子能圍繞這個軸上下移動,並成功實現了可以上升高度達0.7納米的「分子電梯」和可以彎折黃金薄片的「分子肌肉」;第三步,費林加設計出了在構造上能向一個特定方向旋轉的分子馬達,這個馬達可以讓一個28微米長、比馬達本身大一萬倍的玻璃缸旋轉起來。有了這三步,分子機器就可以動起來了。

  評選委員會表示,就像19世紀30年代,當電動馬達被發明出來時,科學家未曾想過它會在電氣火車、洗衣機、電風扇上等被廣泛運用。而分子機器正如當年的電動馬達一樣,未來很有可能將用於開發新材料、新型感測器和能量存儲系統等。

  「在分子層面控制運動」

  科幻電影曾有這樣的情節,主角被注射一些非常微小的液體,其實裏面是成千上萬個微型機器人,可以進入人體細胞、殺掉病菌,讓人恢復健康。分子機器在未來有很大的發展空間,人類總想把機器越做越小,索瓦日等人做到納米等級,從分子去建構機器,是非常重要的功臣。

  費林加對其獲獎成就解釋說:「一旦在分子層面控制了運動,就為控制其他各種形式的運動提供了可能。這一研究成果為未來新材料的研發開啟了廣闊前景。」今年諾貝爾化學獎獎金共800萬瑞典克朗(約722萬港元),將由這三位獲獎者平分。

  湯森路透此前預測,香港中文大學的盧煜明教授和麻省理工學院(MIT)的華裔科學家張鋒,都是今年化學獎的大熱門。盧煜明因其在孕婦血漿中檢測到胎兒游離DNA,取得了無創產前檢測的革命性成果。1983年生於河北省石家莊的張鋒,則因其在老鼠和人類細胞中應用CRISPR-Cas9基因編輯技術,而受到重視。

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