瑞典斯德哥爾摩時間10月5日上午11時45分(香港時間17時45分),2016年度諾貝爾化學獎被授予法國斯特拉斯堡大學化學家索維奇(Jean-Pierre Sauvage)、美國西北大學化學家斯托達特(Fraser Stoddart)和荷蘭格羅寧根大學化學家費林加(Bernard Feringa),以表彰他們在分子機器(molecular machines)的設計與合成方面的貢獻,總獎金800萬瑞典克朗(約合93萬美元)將由三人平分。
他們開發出了世界上最小的機器……他們讓分子可以受控運動,甚至在保證能量供應後能完成一些特定任務。
現年72歲的索維奇生於法國,於1971年在斯特拉斯堡大學獲得博士學位,現任該校名譽教授,並兼任法國國家科學研究中心(CNRS)名譽研究主任;現年74歲的斯托達特生於英國,於1966年在愛丁堡大學獲得博士學位,目前是美國西北大學化學系校級教授(Board of Trustees Professor);現年65歲的費林加生於荷蘭,於1978年在格羅寧根大學獲得博士學位,目前是該校有機化學教授。
瑞典皇家科學院表示,計算技術的發展讓人們看到「小型化」帶來的技術革命,而三位獲獎人的工作將機械裝置小型化,並讓化學研究進入了一個全新的維度。
1983年,索維奇邁出了通往「分子機器」的第一步,他將兩個環狀分子連成鏈狀,並將其命名為「索烴」(catenane)。這項工作使得通常分子間非常穩定的「共價鍵」被相對自由得多的「機械鍵」取代,從而使得分子之間也能完成類似機械組件之間的相對運動。
斯托達特於1991年邁出了第二步,他成功製備了輪烷(rotaxane),即其中一個分子為鏈狀,另一個分子為環狀,「環」可以繞「鏈」轉動。
在此基礎上,費林加於1999年發明了首個「分子發動機」(molecular motor),這個「發動機」可以沿着同一方向連續轉動並帶動比它大一萬倍的玻璃柱一起轉動。此外,費林加還設計出了一款「納米汽車」(nanocar)。
瑞典皇家科學院認為,三位獲獎者將分子系統領域的研究帶出了僵局,分子機器對現代科技而言,正如電動機在1830年代的意義一樣重要。分子機器很有可能會在未來的新材料、傳感器、儲能系統等領域有重要應用。