分子机器

来源：宁波网 2016-10-08

　　北京时间10月5日下午5点45分，瑞典皇家科学院宣布了2016年诺贝尔化学奖的获得者名单，法国科学家让-皮埃尔·索瓦日、美国科学家弗雷泽·斯托达特、荷兰科学家伯纳德·费林加三位科学家，因为在分子机器设计与合成领域的贡献，将共同分享800万瑞典克朗(约合93.33万美元)的诺贝尔奖金。

　　对这三位科学家的发明，诺贝尔评委会用了“世界上最小的机器”来形容，并称他们的研究将化学发展推向了一个新维度。三名科学家做出的比头发丝还要小1000倍的“分子机器”里，五脏俱全，只有1纳米左右大小的“分子电梯”，以及“发动机”、“分子汽车”等构造一个不少。

　　又是机器，又是发动机的，乍听上去，这个化学奖怎么和我们印象中的化学概念相差好远，但化学教授们却说，这才是真正的纯化学，前几年被“掰歪”的化学奖似乎又重新回到了纯正轨道。

　　“简单地说，分子机器就是一种新物质，三位诺贝尔获奖者创造了3种不同类型的分子机器，而化学的一个重要意义就是创造新物质。”昨天，浙江大学黄飞鹤教授告诉钱报记者。他主要从事超分子化学方面的研究工作，从2005年起任浙江大学化学系教授，筹建超分子化学研究小组，“三位科学家最牛的地方是，通过人工创造了比纳米尺度还小的机器。”

　　我们知道生物体系里的分子机器无处不在，比如血红蛋白对氧气和二氧化碳的传送，比如细胞运送各种离子等，都是依靠生物分子机器们运作的结果，这些生物分子机器就像宏观的汽车、飞机，将生物体微观的体系驱动，并偏离平衡态，从而做功和维护生命过程。

　　生物体内那些像机器一样运转的东西，可以用实验室的烧瓶，试管等仪器，用基本的非生命体化合物来合成出来，并用这些非生命体的分子机器来模拟生命体的分子机器的运转，从而开启一个新的时代。人类研究生物体不再是简单地用生物的方法去研究，而开始用化学的方法去模拟未来的世界。比如，用非生物体的体系模拟和创造生物体系，或许“分子机器”科学家的研究给这个伟大梦想迈出了第一步。

　　分子机器存在的学术意义在于，它给传统的有机化学和纳米科技、生物化学，建立了一座桥梁。那么这些微观的分子机器运转的原理是什么，它们的热力学驱动力是什么，我们是否能模拟这些过程呢？超分子科学家们考虑的就是这些问题。

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