瑞典*科學(xué)院5日宣布，將2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa這三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)诜肿訖C(jī)器設(shè)計(jì)與合成領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。
這三位獲獎(jiǎng)?wù)哳^上的光環(huán)十分奪目，Jean-Pierre Sauvage是法國(guó)科學(xué)院院士，目前為法國(guó)斯*堡大學(xué)榮譽(yù)退休教授，及法國(guó)國(guó)家科研中心名譽(yù)研究主任；J. Fraser Stoddart是美國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)文理科學(xué)院院士、英國(guó)*化學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)士，目前為美國(guó)西北大學(xué)化學(xué)教授；Bernard L. Feringa是荷蘭*科學(xué)院院士，也是美國(guó)文理科學(xué)院外籍院士，目前為荷蘭格羅寧根大學(xué)有機(jī)化學(xué)教授。
同時(shí)其中兩位科學(xué)家與中國(guó)頗有淵源：Stoddart教授前年受聘為天津大學(xué)藥物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院特聘教授，他在天津大學(xué)已面向?qū)W院本碩博學(xué)生開設(shè)課程，2015年1月其課題組還成功引進(jìn)兩名青年科學(xué)家，目前實(shí)驗(yàn)室已正式投入使用，其科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開展研究工作。
Sauvage教授同樣也是武漢科技大學(xué)的客座教授，他在得知得獎(jiǎng)后說：“我得過很多獎(jiǎng)，但諾貝爾獎(jiǎng)非常特別。它代表著zui高榮譽(yù)，多數(shù)科學(xué)家甚至連做夢(mèng)都不敢夢(mèng)到獲此殊榮。”
這兩位學(xué)者的實(shí)驗(yàn)室也都有很多中國(guó)留學(xué)生，他們?yōu)橹袊?guó)培養(yǎng)了不少人才。華東理工大學(xué)、吉林大學(xué)、武漢大學(xué)、浙江大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院等，都有他們的學(xué)生在開展科研。
什么是分子機(jī)器
1983年，Sauvage邁出了構(gòu)建分子機(jī)器的*步，他將兩個(gè)環(huán)狀分子套在一起，形成穩(wěn)定的互穿超分子結(jié)構(gòu)，并將其命名為索烴。1991年，Stoddart則成功制備了一類輪烷，其中一個(gè)分子為鏈型結(jié)構(gòu)，一個(gè)分子為環(huán)，環(huán)分子套在線性分子上，并可以往返運(yùn)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，他為分子機(jī)器設(shè)計(jì)出了一系列“衍生品”：分子起重機(jī)、分子肌肉和分子芯片等。Feringa則是發(fā)展分子馬達(dá)的*人。1999年，他制作了一個(gè)分子轉(zhuǎn)子葉片，能夠持續(xù)朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。利用分子馬達(dá)，他成功讓一個(gè)玻璃圓筒開始旋轉(zhuǎn)———這個(gè)圓筒可比馬達(dá)本身大上1萬倍。此外，他還設(shè)計(jì)了一輛納米小車。
這三位獲獎(jiǎng)?wù)叽蚱屏朔肿酉到y(tǒng)的平衡局面，為其注入能量，從而使分子的運(yùn)動(dòng)具有可控性。從歷史發(fā)展來看，分子馬達(dá)和19世紀(jì)30年代的電動(dòng)機(jī)何其相似，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們展示了各種各樣的旋轉(zhuǎn)曲柄和輪子，卻沒意識(shí)到這些東西將導(dǎo)致電車、洗衣機(jī)、風(fēng)扇以及食品加工機(jī)的產(chǎn)生。今天，分子機(jī)器很有可能在新材料、傳感器以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)中得到應(yīng)用。
分子機(jī)器與生物學(xué)
分子機(jī)器在生物學(xué)領(lǐng)域有許多應(yīng)用，其名稱也可以稱為生物納米機(jī)器，構(gòu)件主要是蛋白質(zhì)等生物分子，具有小尺寸、多樣性、自適應(yīng)、僅依靠化學(xué)能或者熱能驅(qū)動(dòng)、分子調(diào)劑等其它人造機(jī)器*的性能，對(duì)促進(jìn)生物學(xué)的發(fā)現(xiàn)以及仿生學(xué)具有重要意義。
從分子機(jī)器人能夠在生物體內(nèi)自動(dòng)生成來設(shè)想，其zui初的應(yīng)用似乎應(yīng)是以醫(yī)療等領(lǐng)域?yàn)橹行摹１热玑槍?duì)病毒的分子機(jī)器人，也許可以通過研發(fā)分子鉗予以實(shí)現(xiàn)。加工分子鉗前端的部件，使它只能與特定的病毒相結(jié)合。而且，可以利用分子鉗那樣的分子機(jī)器人，向癌腫部位集中送達(dá)藥劑等。
隨著生物技術(shù)水準(zhǔn)的迅速進(jìn)步，這樣的生物技術(shù)藥物可能會(huì)很快地代替現(xiàn)有藥物，為人類創(chuàng)造更好的福祉，可是這些構(gòu)建出來的融合蛋白還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能表達(dá)出人們所企求的結(jié)構(gòu)和功能水準(zhǔn)——人工多結(jié)構(gòu)域“蛋白質(zhì)機(jī)器”所應(yīng)該具有的理想jingjie，充其量它們只能算作是蛋白質(zhì)分子機(jī)器的一個(gè)雛形。
1966年美國(guó)影片F(xiàn)antastic Voyage講述了一個(gè)潛水艇艦隊(duì)如何微縮并注入到一個(gè)科學(xué)家的體內(nèi)，為他進(jìn)行血管手術(shù)從而拯救了他的生命。50年后的今天，人們雖然仍然未將科幻片變成現(xiàn)實(shí)，但是不少科學(xué)家們還在為之努力?？茖W(xué)家們希望有一天能將化療藥物直接運(yùn)輸?shù)饺梭w需要的部位，殺死腫瘤細(xì)胞，并且不傷害好的細(xì)胞。然而這個(gè)證明的過程是漫長(zhǎng)的。