瑞典斯德哥尔摩时间10月5日上午11时45分(香港时间17时45分),2016年度诺贝尔化学奖被授予法国斯特拉斯堡大学化学家索维奇(Jean-Pierre Sauvage)、美国西北大学化学家斯托达特(Fraser Stoddart)和荷兰格罗宁根大学化学家费林加(Bernard Feringa),以表彰他们在分子机器(molecular machines)的设计与合成方面的贡献,总奖金800万瑞典克朗(约合93万美元)将由三人平分。
他们开发出了世界上最小的机器……他们让分子可以受控运动,甚至在保证能量供应后能完成一些特定任务。
现年72岁的索维奇生于法国,于1971年在斯特拉斯堡大学获得博士学位,现任该校名誉教授,并兼任法国国家科学研究中心(CNRS)名誉研究主任;现年74岁的斯托达特生于英国,于1966年在爱丁堡大学获得博士学位,目前是美国西北大学化学系校级教授(Board of Trustees Professor);现年65岁的费林加生于荷兰,于1978年在格罗宁根大学获得博士学位,目前是该校有机化学教授。
瑞典皇家科学院表示,计算技术的发展让人们看到“小型化”带来的技术革命,而三位获奖人的工作将机械装置小型化,并让化学研究进入了一个全新的维度。
1983年,索维奇迈出了通往“分子机器”的第一步,他将两个环状分子连成链状,并将其命名为“索烃”(catenane)。这项工作使得通常分子间非常稳定的“共价键”被相对自由得多的“机械键”取代,从而使得分子之间也能完成类似机械组件之间的相对运动。
斯托达特于1991年迈出了第二步,他成功制备了轮烷(rotaxane),即其中一个分子为链状,另一个分子为环状,“环”可以绕“链”转动。
在此基础上,费林加于1999年发明了首个“分子发动机”(molecular motor),这个“发动机”可以沿着同一方向连续转动并带动比它大一万倍的玻璃柱一起转动。此外,费林加还设计出了一款“纳米汽车”(nanocar)。
瑞典皇家科学院认为,三位获奖者将分子系统领域的研究带出了僵局,分子机器对现代科技而言,正如电动机在1830年代的意义一样重要。分子机器很有可能会在未来的新材料、传感器、储能系统等领域有重要应用。