瑞典*科學院5日宣布，將2016年諾貝爾化學獎授予Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa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。

這三位獲獎者頭上的光環(huán)十分奪目，Jean-Pierre Sauvage是法國科學院院士，目前為法國斯*堡大學榮譽退休教授，及法國國家科研中心名譽研究主任；J. Fraser Stoddart是美國科學院院士、美國文理科學院院士、英國*化學會榮譽會士，目前為美國西北大學化學教授；Bernard L. Feringa是荷蘭*科學院院士，也是美國文理科學院外籍院士，目前為荷蘭格羅寧根大學有機化學教授。

同時其中兩位科學家與中國頗有淵源：Stoddart教授前年受聘為天津大學藥物科學與技術學院特聘教授，他在天津大學已面向學院本碩博學生開設課程，2015年1月其課題組還成功引進兩名青年科學家，目前實驗室已正式投入使用，其科研團隊已經(jīng)開展研究工作。

Sauvage教授同樣也是武漢科技大學的客座教授，他在得知得獎后說：“我得過很多獎，但諾貝爾獎非常特別。它代表著zui高榮譽，多數(shù)科學家甚至連做夢都不敢夢到獲此殊榮。”

這兩位學者的實驗室也都有很多中國留學生，他們?yōu)橹袊囵B(yǎng)了不少人才。華東理工大學、吉林大學、武漢大學、浙江大學和中國科學院等，都有他們的學生在開展科研。

什么是分子機器

1983年，Sauvage邁出了構建分子機器的*步，他將兩個環(huán)狀分子套在一起，形成穩(wěn)定的互穿超分子結構，并將其命名為索烴。1991年，Stoddart則成功制備了一類輪烷，其中一個分子為鏈型結構，一個分子為環(huán)，環(huán)分子套在線性分子上，并可以往返運動。在此基礎上，他為分子機器設計出了一系列“衍生品”：分子起重機、分子肌肉和分子芯片等。Feringa則是發(fā)展分子馬達的*人。1999年，他制作了一個分子轉子葉片，能夠持續(xù)朝一個方向旋轉。利用分子馬達，他成功讓一個玻璃圓筒開始旋轉———這個圓筒可比馬達本身大上1萬倍。此外，他還設計了一輛納米小車。

這三位獲獎者打破了分子系統(tǒng)的平衡局面，為其注入能量，從而使分子的運動具有可控性。從歷史發(fā)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(chǎn)生。今天，分子機器很有可能在新材料、傳感器以及儲能系統(tǒng)的研發(fā)中得到應用。

分子機器與生物學

分子機器在生物學領域有許多應用，其名稱也可以稱為生物納米機器，構件主要是蛋白質等生物分子，具有小尺寸、多樣性、自適應、僅依靠化學能或者熱能驅動、分子調劑等其它人造機器*的性能，對促進生物學的發(fā)現(xiàn)以及仿生學具有重要意義。

從分子機器人能夠在生物體內(nèi)自動生成來設想，其zui初的應用似乎應是以醫(yī)療等領域為中心。比如針對病毒的分子機器人，也許可以通過研發(fā)分子鉗予以實現(xiàn)。加工分子鉗前端的部件，使它只能與特定的病毒相結合。而且，可以利用分子鉗那樣的分子機器人，向癌腫部位集中送達藥劑等。 

隨著生物技術水準的迅速進步，這樣的生物技術藥物可能會很快地代替現(xiàn)有藥物，為人類創(chuàng)造更好的福祉，可是這些構建出來的融合蛋白還遠遠未能表達出人們所企求的結構和功能水準——人工多結構域“蛋白質機器”所應該具有的理想境界，充其量它們只能算作是蛋白質分子機器的一個雛形。

1966年美國影片F(xiàn)antastic Voyage講述了一個潛水艇艦隊如何微縮并注入到一個科學家的體內(nèi)，為他進行血管手術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，但是不少科學家們還在為之努力。科學家們希望有一天能將化療藥物直接運輸?shù)饺梭w需要的部位，殺死腫瘤細胞，并且不傷害好的細胞。然而這個證明的過程是漫長的。

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