让-皮埃尔·索瓦日(法国)
J·弗雷泽·斯托达特(美国)
伯纳德·L·费林加(荷兰)
从“索烃”到“轮烷”
再到分子马达
让-皮埃尔·索瓦日于1944年出生在法国巴黎,目前是法国斯特拉斯堡大学荣誉退休教授；J·弗雷泽·斯托达特于1942年出生在英国爱丁堡,目前是美国西北大学化学教授；伯纳德·L·费林加于1951年出生在荷兰,目前是荷兰格罗宁根大学有机化学教授。
分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器,在向其提供能量时可移动执行特定任务。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,这三位获奖者发明了“世界上最小的机器”,比头发丝直径小1000倍,将化学发展推向了一个新的维度。
据介绍,三位获奖者完成了分子机器设计与合成的“三步走”:第一步,索瓦日在1983年借助一个铜离子,成功合成了一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子,而且这两个分子能够相对移动；第二步,斯托达特在1991年合成了“轮烷”,即将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上,且环状分子能围绕这个轴上下移动,并成功实现了可以上升高度达0．7纳米的“分子电梯”和可以弯折黄金薄片的“分子肌肉”；第三步,费林加在1999年设计出了在构造上能向一个特定方向旋转的分子马达,这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。有了这三步,分子机器就可以动起来了。
诺贝尔奖评选委员会表示,就像19世纪30年代电动马达被发明出来时,科学家未曾想过它会在电气火车、洗衣机、电风扇上等被广泛运用。而分子机器正如当年的电动马达一样,未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等。另外,机器人医疗也是分子机器应用的方向之一。
费林加在现场电话连线时说,得奖消息令自己“很震惊”,同时感到荣幸。他表示,荣誉属于全体科研合作者,大家的共同努力才成就了如此骄人的成果。费林加对其获奖成就解释说:“一旦在分子层面控制了运动,就为控制其他各种形式的运动提供了可能。这一研究成果为未来新材料的研发开启了广阔前景。”
近15年化学奖
生物方向占2/3
传统四大化学是无机、有机、物化和分析,而早期生物化学主要作为有机化学的衍生学科,各个学科发展也基本均衡,生物化学也只是适当倾斜。然而,进入21世纪,这种趋势就无法用倾斜描述了,简直是碾轧之势。过去15年已颁发的诺贝尔化学奖中,生物相关的竟高达10次,占三分之二:2002年生物学方法(核磁共振和质谱),2003年离子通道(也有关晶体结构),2004年蛋白质泛素降解,2006年晶体结构(转录复合物),2008年生物学方法(GFP定位),2009年具体结构(翻译复合物),2012年具体结构(G蛋白偶联受体),2013年复杂生物学系统分析(以物理化学名义的生物领域),2014年超高分辨显微镜,2015年DNA修复机制。
真正意义上的传统化学只有5次,分别是:2001年有机化学(手型催化),2005年有机化学,2007年表面化学(物理化学领域),2010年有机化学,2011年准晶体(应该算无极化学)。
截至2015年,诺贝尔化学奖共有172位获奖者。其中,英国生物化学家弗雷德里克·桑格在1958年和1980年两次获得诺贝尔化学奖,因此历史上获得诺贝尔化学奖的共有171人。按照现今国界来统计,他们分别出生于37个不同国家。如果按照获奖者获奖时生活的地方统计,这个数字会缩减到18个国家。
此前,汤森路透曾公布今年诺贝尔化学奖的预测名单,其中有两位华人在列,分别为美国麻省理工学院的华裔科学家张锋和香港中文大学医学和化学病理学教授卢煜明。张锋因其在老鼠和人类细胞中应用CRISPR-cas9基因编辑技术而入选；卢煜明则因其在孕妇血浆中检测到胎儿游离DNA,取得无创产前检测的革命性成果而入围。不久前,卢煜明刚刚获得2016年未来科学大奖生命科学奖。
据新华社、凤凰网、果壳网
本稿件所含文字、图片和音视频资料，版权均属
齐鲁晚报所有，任何媒体、网站或个人未经授权不得转载，违者将依法追究责任。
【PDF版】
