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[導(dǎo)讀] 瑞典*科學(xué)院5日宣布，將2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達(dá)特、伯納德·費(fèi)林加這三位科學(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)。
5日，瑞典斯德哥爾摩，2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在瑞典*科學(xué)院揭曉。
瑞典*科學(xué)院5日宣布，將2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達(dá)特、伯納德·費(fèi)林加這三位科學(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)。
讓-皮埃爾·索瓦日出生在法國(guó)，目前在法國(guó)斯*堡大學(xué)工作;弗雷澤·斯托達(dá)特出生在英國(guó)，目前在美國(guó)西北大學(xué)工作;伯納德·費(fèi)林加出生在荷蘭，目前在荷蘭格羅寧根大學(xué)工作。
分子機(jī)器是指在分子層面的微觀尺度上設(shè)計(jì)開發(fā)出來(lái)的機(jī)器，在向其提供能量時(shí)可移動(dòng)執(zhí)行特定任務(wù)。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)在聲明中說，這三位獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)明了“世界上zui小的機(jī)器”，將化學(xué)發(fā)展推向了一個(gè)新的維度。
近年來(lái)，三位諾獎(jiǎng)得主的成果已經(jīng)成為*科研人員開發(fā)分子機(jī)器的“工具箱”，開創(chuàng)了分子機(jī)器的發(fā)展道路。目前已有科學(xué)家在輪烷的基礎(chǔ)上建造出一個(gè)可以抓取并連接氨基酸的分子機(jī)器人;還有研究人員將分子馬達(dá)和長(zhǎng)聚合物相連，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，將光能儲(chǔ)存在分子中，有望開發(fā)出新型電池及光控傳感器。
費(fèi)林加在現(xiàn)場(chǎng)連線時(shí)說，得獎(jiǎng)消息令自己“很震驚”，同時(shí)感到榮幸。他表示，榮譽(yù)屬于全體科研合作者，大家的共同努力才成就了如此驕人的成果。
費(fèi)加林對(duì)其獲獎(jiǎng)成就解釋說：“一旦在分子層面控制了運(yùn)動(dòng)，就為控制其他各種形式的運(yùn)動(dòng)提供了可能。這一研究成果為未來(lái)新材料的研發(fā)開啟了廣闊前景。”
今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金共800萬(wàn)瑞典克朗(約合93.33萬(wàn)美元)，將由這三位獲獎(jiǎng)?wù)咂椒帧?據(jù)新華社
■ 背景
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
曾有171人獲獎(jiǎng)一人梅開二度
化學(xué)獎(jiǎng)是眾多諾貝爾獎(jiǎng)中zui重要的獎(jiǎng)項(xiàng)之一，諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)起人阿爾弗雷德·諾貝爾本人就是一名化學(xué)家。諾貝爾的不少發(fā)明和成就，都是以化學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。根據(jù)諾貝爾的遺愿，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予“在化學(xué)領(lǐng)域做出zui重大發(fā)現(xiàn)或進(jìn)展的人”。
受戰(zhàn)爭(zhēng)和“寧缺毋濫”影響 八年未頒發(fā)
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)由瑞典*科學(xué)院從1901年開始負(fù)責(zé)頒發(fā)，至今總共頒發(fā)了107次。期間只有1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942這八年沒有頒發(fā)。
諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)項(xiàng)空缺，除了受到兩次世界大戰(zhàn)影響之外，還受到了諾貝爾獎(jiǎng)組委會(huì)“寧缺毋濫”的評(píng)獎(jiǎng)理念的影響。
該獎(jiǎng)項(xiàng)于每年12月10日，即阿爾弗雷德-諾貝爾離開周年紀(jì)念日頒發(fā)。截至2015年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)共有172位獲獎(jiǎng)?wù)摺Ｆ渲杏?guó)生物化學(xué)家弗雷德里克-桑格在1958年和1980年兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)，因此歷*獲得諾貝爾獎(jiǎng)的總共只有171人。
在被頒出的106次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中，有63次被頒給了單獨(dú)的個(gè)人，23次同時(shí)頒給兩人，21次同時(shí)頒給三人，三人是諾獎(jiǎng)單項(xiàng)獲獎(jiǎng)人數(shù)的上限。
與居里一家“有緣”母女和女婿均獲獎(jiǎng)
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩钠骄挲g是58歲。迄今為止，zui年輕的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主是法國(guó)科學(xué)家弗雷德里克·約里奧。1935年獲獎(jiǎng)時(shí)約里奧只有35歲。值得一提的是，約里奧的妻子是居里夫人的長(zhǎng)女伊倫·居里。1935年夫婦二人因在合成新型放射性元素方面有突出貢獻(xiàn)，而被同時(shí)授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
美國(guó)化學(xué)家約翰·芬恩2002年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)時(shí)已是85歲高齡，系z(mì)ui年邁獲獎(jiǎng)?wù)摺?/span>
此外，除了居里夫人的長(zhǎng)女外，歷*還有3名女性獲得過諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。其中，有2人是單獨(dú)得獎(jiǎng)：居里夫人1911年獲獎(jiǎng)，此前在1903年，她已經(jīng)獲得過諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);1964年，英國(guó)生物化學(xué)家多蘿西·瑪麗·霍奇金因促進(jìn)蛋白質(zhì)晶體學(xué)發(fā)展而單獨(dú)獲獎(jiǎng)。
zui近一次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的女性是以色列科學(xué)家阿達(dá)·約納特。2009年，她憑借在核糖體的結(jié)構(gòu)和功能研究方面的突出貢獻(xiàn)，與另外兩人一同獲獎(jiǎng)。(宗和)
■ 科普
“世界zui小機(jī)器”是怎么設(shè)計(jì)出來(lái)的?
世界上存在小到只有千分之一頭發(fā)絲粗細(xì)的機(jī)器嗎?答案就是剛剛助力三位科學(xué)家摘得2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的分子機(jī)器。
人類是如何用自己一雙大手來(lái)制造出需要電子顯微鏡才能觀察到的“世界zui小機(jī)器”?這是一個(gè)關(guān)于科學(xué)家們?nèi)绾螌⒎肿映晒B接起來(lái)并設(shè)計(jì)出從微型電梯、微型發(fā)動(dòng)機(jī)到分子肌肉的故事。
*步，索瓦日成功合成了一種名為“索烴”的兩個(gè)互扣的環(huán)狀分子，而且這兩個(gè)分子能夠相對(duì)移動(dòng);
第二步，斯托達(dá)特合成了“輪烷”，即將一個(gè)環(huán)狀分子套在一個(gè)啞鈴狀的線形分子軸上，且環(huán)狀分子能圍繞這個(gè)軸上下移動(dòng)，并成功實(shí)現(xiàn)了可以上升高度達(dá)0.7納米的“分子電梯”和可以彎折黃金薄片的“分子肌肉”;
第三步，費(fèi)林加設(shè)計(jì)出了在構(gòu)造上能向一個(gè)特定方向旋轉(zhuǎn)的分子馬達(dá)，這個(gè)馬達(dá)可以讓一個(gè)28微米長(zhǎng)、比馬達(dá)本身大1萬(wàn)倍的玻璃缸旋轉(zhuǎn)起來(lái)。有了這三步，分子機(jī)器就可以動(dòng)起來(lái)了。
評(píng)選委員會(huì)表示，就像19世紀(jì)30年代，當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)被發(fā)明出來(lái)時(shí)，科學(xué)家未曾想過它會(huì)在電氣火車、洗衣機(jī)等被廣泛運(yùn)用。而分子機(jī)器正如當(dāng)年的電動(dòng)馬達(dá)一樣，未來(lái)很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)等。據(jù)新華社
■ 身邊人看諾獎(jiǎng)
2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)公布后，針對(duì)三位獲獎(jiǎng)科學(xué)家在分子機(jī)器設(shè)計(jì)與合成領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，以及他們發(fā)明出的“世界上zui小的機(jī)器”，記者詢問了一些大學(xué)生和小學(xué)生，了解一下身邊人對(duì)此有何看法。實(shí)習(xí)生 李晨暉
你認(rèn)為“分子機(jī)器”是個(gè)什么樣的存在?
清華化學(xué)系(大一)：分子機(jī)器應(yīng)該是和傳統(tǒng)的機(jī)器沒有很大差別，都是一種能源做功的機(jī)器，但分子機(jī)器的尺寸非常小，且與傳統(tǒng)機(jī)器的功能用途有所不同。
北外英語(yǔ)系(大三)：分子機(jī)器應(yīng)該是一種在分子層面制作出來(lái)的超小型工具吧，這種機(jī)器有分子結(jié)構(gòu)，有一定動(dòng)力系統(tǒng)。
小學(xué)生(五年級(jí))：非常非常小，它zui大的優(yōu)點(diǎn)就是小，能夠做很多大機(jī)器完成不了的事情。
你覺得機(jī)器zui小能做到多小?
清華化學(xué)系(大一)：分子機(jī)器可以做到納米級(jí)別的大小，畢竟分子機(jī)器需要完成做功，所以還是需要一個(gè)比較大的分子才能具有機(jī)器的功能。
北外英語(yǔ)系(大三)：機(jī)器即使做得再小也應(yīng)該包含一些必要的結(jié)構(gòu)。我知道的zui小單位就是納米了，分子機(jī)器也可以做到納米級(jí)吧。
小學(xué)生(五年級(jí))：比芝麻還要小，比跳蚤還要小的，需要放在顯微鏡下才能看得到。
對(duì)于分子機(jī)器的未來(lái)用途，你有何猜想?
清華化學(xué)系(大一)：分子機(jī)器與分子生物學(xué)和仿生學(xué)密不可分，如果化學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)分子機(jī)器的合成，將能夠在醫(yī)療、生化研究等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
北外英語(yǔ)系(大三)：比如在醫(yī)療領(lǐng)域制造一種超分子的小車運(yùn)送體內(nèi)有用物質(zhì)，在極其微小的空間里能夠游刃有余地開展運(yùn)輸任務(wù)。
小學(xué)生(五年級(jí))：人的身體里有器官生病了，可以把這種小機(jī)器放進(jìn)身體里去進(jìn)行修復(fù)。
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