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研究“分子机器的设计与合成” 欧美3位科学家夺诺贝尔化学奖

来源: 神秘的地球
时间:2016年10月06日

三位科学家凭着研发世上最微型的分子机器,夺得诺贝尔化学奖。

三位科学家凭着研发世上最微型的分子机器,夺得诺贝尔化学奖。

三位科学家分别来自欧美。

三位科学家分别来自欧美。

索瓦热将两个或以上互锁的环状分子连接起来,将其形成链条并称之为“索烃”。

索瓦热将两个或以上互锁的环状分子连接起来,将其形成链条并称之为“索烃”。

斯托达特研究将环状分子套放到到分子轴上,并围绕分子轴运转的“轮烷”。

斯托达特研究将环状分子套放到到分子轴上,并围绕分子轴运转的“轮烷”。

费林加成功令分子转子叶子向同一方向持续转动,更开发出一部“纳米车”。

费林加成功令分子转子叶子向同一方向持续转动,更开发出一部“纳米车”。

(神秘的地球uux.cn报道)诺贝尔化学奖结果出炉,3位得主分别为来自法国的索瓦热(Jean-Pierre Sauvage),来自英国的斯托达特(Sir J. Fraser Stoddart)及来自荷兰的费林加(Bernard L. Feringa),以表扬他们在“分子机器的设计与合成”(for the design and synthesis of molecular machines)方面所做的贡献。虽然国籍各有不同,但他们彼此共享荣耀,800万瑞典克朗奖金将会由3人平分。负责颁发诺贝尔化学奖的瑞典皇家科学院,赞扬3人的研究将机器微缩及带领化学达到一个新的层面。

在分子机器发展踏出第一步的是索瓦热,他于1983年成功将两个或以上互锁的环状分子连接起来,将其形成链条并称之为“索烃”。在过往正常情况下,分子利用共同使用的外层电子以强共价键组合而成,但却因共价键的性质而不能轻易分拆,但索烃组成的非共价键却可以以较简单的方式分拆,符合制造机器中能相对连动的零件的要求。

分子机器的第二步则是由斯托达特完成,他在1991年研究出能将环状分子套放到到分子轴上,并围绕分子轴运转的“轮烷”,其后更以轮烷为基础研发出分子电梯(molecular lift)、分子肌肉(molecular muscle)及以分子为基础的电脑晶片。

费林加则在1999年成功令分子转子叶子向同一方向持续转动,利用分子马达转动体积为其1万倍的玻璃汽缸,更开发出一部“纳米车”。

瑞典皇家科学院指,3人的科研成果,打破分子研究的僵局,制作出可控制移动分子及全世界最小的机器,一旦在分子机器施加能量,它就可以执行特定工作。分子马达的发明就如同于1830年代的马达,后者在其后衍生出电车、风扇等当时从未想像过的事物,认为分子马达在将来为感应器、能源储存系统等领域,带来巨大贡献。

相关报道:化学诺奖结果出炉一刻 得主又惊又喜

(神秘的地球uux.cn报道)新一届化学诺奖结果新鲜出炉,3位获奖科学家均对结果表示又惊又喜。其中荷兰学者费林加得知获奖时,表示“我不知道要说什么,我很震惊。我要说的第二句话就是,我很感动”。他坦言收到消息后,感觉“有点像莱特兄弟在100年前首次飞行”,“人们曾经问‘我们为甚么需要飞机?’,现在我们有波音747和空中巴士”,他认为利用化学制造新材料,引进动力功能和分子机器等,将带来“无限机遇”,亦不担心分子机器的安全性。荷兰首相吕特亦在facebook发文恭贺费林加,表示全国上下以他为荣。

法国科学家索瓦热接受法国传媒访问时,指获奖是一个难忘时刻,亦是一个大惊喜。他说“我曾得过不少奖项,但诺贝尔奖是非常特别的,是最有声望的奖项,是所有科学家梦寐以求的。”他的妻子得悉丈夫夺奖后眼泛泪光。法国总统奥朗德恭贺索瓦热,称这是对法国和欧洲科学研究的肯定。法国总理瓦尔斯同样发表恭贺,形容索瓦热的研究十分前卫。

斯托达特自行向女儿告知获奖的消息,其女接受访问时称:“父亲欣喜若狂,非常高兴”,她续指:“他有点震惊,不过,很高兴可以跟其他科学家共享奖项。”她亦对父亲的工作得到认同,感到十分欣慰,并期待看见父亲的研究贡献未来世界。

相关报道:曾与今届诺贝尔化学奖得主共事 香港教授赞优秀教育家

(神秘的地球uux.cn报道)今届诺贝尔化学奖三位得奖者经已出炉,其中一位为美国西北大学化学系教授斯托达特爵士。香港浸会大学化学系副教授梁湛辉博士,曾在美国加州大学洛杉矶分校与斯托达特共事3年,记者就当中经历访问了梁博士。

梁博士表示,斯托达特是位优秀的教育家,对每一位学生都尽心竭力,能发现他们的各项专长并加以发展,令他们获得最好的教育。他续指,虽然斯托达特经常出差,但仍然十分关心学生的学习进度,每次回来后便立即召开小组会议,商谈在他出差期间,学生所遇到的问题及研究成果。

梁博士形容,斯托达特除了在教育不遗馀力,对所有事情均一丝不苟。他举例指,每一次发表的文章或出版的资料,斯托达特都会详细检查内容是否有误,表达的方式是否清晰,更会亲自修改有问题的地方。

新闻背后:英法荷3权威 叱吒分子化学界

(神秘的地球uux.cn报道)旅美英国学者斯托达特爵士(Sir James Fraser Stoddart)是美国西北大学化学系教授,他于1942年5月24日在苏格兰爱丁堡出生,并于1966年在爱丁堡大学获得博士学位。斯托达特对机械分子互锁结构作出重大贡献,并率先使用的机械互锁分子结构以创建纳米机械系统,进行光刻及微细加工。斯托达特曾获得2007年费萨尔国王国际科学奖。

荷兰学者费林加(Bernard L. Feringa)是荷兰格罗宁根大学的化学教授,他于1951年在荷兰格罗宁根出生,并于格罗宁根大学取得博士学位。费林加是一名分子化学权威,他及他的科研团队把分子开关应用在治癌药物方面,并在分子纳米技术方面取得不俗研究成果。费林加多份学术文章曾刊登于国际学术期刊内。

法借索瓦热(Jean-Pierre Sauvage)是一位配合物化学家,研究方向为超分子化学。索瓦热1944年生于巴黎,在路易·巴斯德大学获得博士学位,师承法国诺贝尔化学家莱恩(Jean-Marie Lehn),现在是路易·巴斯德大学名誉教授。他的博士论文研究,贡献了穴状配体的第一次合成。他的研究方向涉及各个不同范畴,包括分子拓朴学。索瓦热在1990年11月被选为法国科学院成员。

新闻剖析:全球最细 分子机器比发丝幼千倍

分子机器被喻为世界上最细小的机器,比一根头发还细上千倍。

分子机器被喻为世界上最细小的机器,比一根头发还细上千倍。

透过控制分子的运动方式,只要加上能量,分子机器便可以执行特定任务。

透过控制分子的运动方式,只要加上能量,分子机器便可以执行特定任务。

(神秘的地球uux.cn报道)欧美3位科学家研发的分子机器,被喻为世界上最细小的机器,比一根头发还细上千倍。透过控制分子的运动方式,只要加上能量,分子机器便可以执行特定任务,例如在医疗方面,用来直接杀死癌细胞。

分子机器指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器,结构组件主要是蛋白质等生物分子。因其尺寸多为纳米大小,又称生物纳米机器,并可分为合成和生物两大类。

由于分子机器可以有多种变化,促进生物学发现,深入认识蛋白质分子机器机制,有助开发生物分子机器和促进仿生学发展。

分子和蛋白质是生物机能的基础,而相关研究也引发分子机器的概念。例如驱动蛋白分子在细胞内运送囊泡,肌球蛋白使肌肉收缩等,这些分子活动都是由化学物质剌激,而产生对应的反应。

之前报道:化学诺奖今揭盅 1港人1华人列大热门

(神秘的地球uux.cn报道)今届诺贝尔化学奖将于香港时间今天下午约5时45分公布,有外国传媒预测3组为大热人选,其中更有一名港人及一名华人上榜。

被视为大热的香港学者卢煜明,是香港中文大学医学院李嘉诚医学讲座教授及化学病理学讲座教授,他与团队研发了唐氏综合症的无创检验方法,成功将以分析DNA为本的“无创性产前诊断技术”,从科学研究层面应用至临牀诊断,成为医学界的重大突破,并成为今届诺奖的热门人选之一。

另一位热门是华人科学家张锋,他生于中国石家庄,现任美国麻省理工学院助理教授,他与现任哈佛大学医学院教授丘奇(George M. Church)一同研究,在老鼠和人类细胞中应用CRISPR-cas9基因编辑技术,而被列为夺奖大热。

最后一组为两位日本科学家,分别为崇城大学药物输送科学研究所教授兼熊本大学医学院荣誉教授前田浩(Hiroshi Maeda),以及日本国家癌症中心肿瘤学研究和临床试验中心主任松村保广(Yasuhiro Matsumura),他们以发现增强透气性和大分子药物保留的影响,成为癌症治疗一个关键发现,而被选为大热人选。

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