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2016諾貝爾化學獎

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北京時間10月5日下午17時45分,2016年諾貝爾化學獎揭曉。諾貝爾化學獎評委會在斯德哥爾摩的瑞典皇家科學院宣佈,2016年諾貝爾化學獎授予法國科學家讓 - 皮埃爾·索維奇(Jean-Pierre Sauvage), 美國科學家J.弗雷澤·斯托達特(J. Fraser Stoddart)和荷蘭科學家伯納德·L·費林加(Bernard L. Feringa)。他們的獲獎原因爲“分子機器的設計和合成”。這些機器可謂是“最小機器”,只有人類頭髮的千分之一大小。

2016諾貝爾化學獎

“我無法相信它真的能實現。” 伯納德·L·費林加如此描述他們建成第一座分子機器時的心情。

諾獎委員會表示,“電腦的發展反映了技術的小型化是如何引領變革的。2016年諾貝爾化學獎的`獲得者讓機器變得更袖珍,帶領化學進入一個新紀元。”

2016諾貝爾化學獎獲獎者介紹

讓 - 皮埃爾·索維奇,1944年出生於法國巴黎。1971年從法國斯特拉斯堡大學獲得博士學位。目前爲法國斯特拉斯堡大學榮譽退休教授,及法國國家科研中心名譽研究主任。他還是武漢科技大學的客座教授。

J.弗雷澤·斯托達特,1942年出生於英國愛丁堡。1966年從愛丁堡大學獲得博士學位。目前爲美國西北大學化學教授。

伯納德·L·費林加,1951年出生於荷蘭Barger-Compascuum。1978年從荷蘭格羅寧根大學獲得博士學位。目前爲荷蘭格羅寧根大學有機化學教授。

2016諾貝爾化學獎獲獎公報

評選委員會在當天發佈的新聞公報中指出,這三位科學家發展了世界上最小的機器,它可以是一臺微型起重機、人工肌肉和袖珍電動機。這三位科學家對分子的可控運動進行了優化,當增加能量時,分子能執行任務。

分子機器的誕生要追溯到1983年,讓 - 皮埃爾·索維奇踏出了第一步。他成功地將兩個環狀分子連接成鏈,形成索烴。通常而言,分子由強共價鍵連接,在共價鍵中原子會共享電子。但在鏈中,他們取而代之,用更爲自由的機器連接。一臺能夠執行任務的機器必須具備能否相互運動的部分。這兩個連接在一起的環完美地滿足了這一要求。

到了1991年,J.弗雷澤·斯托達特完成了分子機器研發的第二步——研究出輪烷。他將一個環形分子套在一個線性分子上,該環形分子能夠以線性分子爲軸移動。之後,他以輪烷爲研究基礎,研發出分子“起重機”,分子“肌肉”和分子計算芯片。

伯納德·L·費林加則是研究出分子馬達的第一人。1999年,他研究出分子旋轉葉片,其能同向持續旋轉。利用分子馬達,他讓一個比馬達大上1萬倍的玻璃杯成功旋轉,此外,他還設計出一輛納米車。

今年的三位獲獎者打破了分子系統的平衡局面,爲其注入能量,從而使分子的運動具有可控性。從歷史發展來看,分子馬達和19世紀30年代的電動機何其相似,當時科學家們展示了各種各樣的旋轉曲柄和輪子,卻沒意識到這些東西將導致電車、洗衣機、風扇以及食品加工機的產生。今天,分子機器很有可能在新材料、傳感器以及儲能系統的研發中得到應用。

距離1901年諾貝爾獎首次頒發已經過去115年,2016年是第108次揭曉諾貝爾化學獎獲獎名單。

化學獎是衆多諾貝爾獎中最重要的獎項之一。諾貝爾獎的發起人阿爾弗雷德·諾貝爾本人就是一名化學家。他的各項發明和推動工業進程的多項成就,都是以化學知識爲基礎發展起來的。根據諾貝爾的遺願,諾貝爾化學獎授予“在化學領域做出最重大發現或進展的人”。

今年的“分子機器的設計和合成”獲獎,力壓了此前大熱的基因檢測和基因編輯。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,是今年化學獎的大熱門。盧煜明因其在孕婦血漿血中檢測到胎兒遊離DNA,從而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。