北京時(shí)間10月4日下午5點(diǎn)45分,諾貝爾委員會(huì)宣布,將2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予讓·皮埃爾·索瓦(Jean-Pierre Sauvage),弗雷澤·司徒塔特勛爵(Sir Fraser Stoddart)和伯納德·L·費(fèi)林加(Bernard L. Feringa),以表彰他們?cè)O(shè)計(jì)和合成了分子發(fā)動(dòng)機(jī)。他們?cè)O(shè)計(jì)的分子發(fā)動(dòng)機(jī)在供以能量后,能進(jìn)行可控的運(yùn)動(dòng)。
讓·皮埃爾·索瓦(Jean-Pierre Sauvage),法國斯特拉斯堡大學(xué)教授,法蘭西科學(xué)院院士,超分子拓?fù)浠衔镅芯康拈_拓者。
弗雷澤·司徒塔特勛爵(Sir Fraser Stoddart),美國西北大學(xué)教授,是有機(jī)超分子化學(xué)和納米科學(xué)領(lǐng)域最杰出的科學(xué)家之一。他分別于1964年、1966年、1980年在英國愛丁堡大學(xué)取得學(xué)士、碩士及博士學(xué)位,現(xiàn)任職于美國西北大學(xué)化學(xué)集成系統(tǒng)研究中心主任,擔(dān)任多校教授及多國際學(xué)術(shù)雜志主編及編委。
伯納德·L·費(fèi)林加(Bernard L. Feringa),荷蘭格羅寧根大學(xué)教授
計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展證明了小型化可以引發(fā)技術(shù)革命。2016年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)則證明了小型化可以將化學(xué)的發(fā)展帶到新的高度。
1983年,Jean-Pierre Sauvage邁出了通向分子發(fā)動(dòng)機(jī)的第一步,他成功將兩個(gè)環(huán)狀分子套在一起,形成了一節(jié)鏈條,名叫索烴(catenane)。
在通常情況下,分子間通過非常穩(wěn)定的共價(jià)鍵(原子間共享價(jià)電子)相結(jié)合,而在索烴中,結(jié)合兩個(gè)分子的則是相對(duì)自由得多的“機(jī)械鍵”。由于構(gòu)成的機(jī)械需要一個(gè)組件能夠沿著另一個(gè)組件進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),兩條“鎖”在一起的分子完美地滿足了這個(gè)要求。
1991年,F(xiàn)raser Stoddart 踏出了第二步,他發(fā)明了輪烷(rotaxane)。輪烷由一個(gè)環(huán)裝分子套入一個(gè)分子“輪軸”而構(gòu)成,套入的分子可以沿著輪軸自由運(yùn)動(dòng)。
在這些基礎(chǔ)上,Bernard Feringa于1999年發(fā)明了首個(gè)分子發(fā)動(dòng)機(jī)。這個(gè)“發(fā)動(dòng)機(jī)”可以沿著同一個(gè)方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并且?guī)?dòng)比它大10000倍的玻璃柱一起轉(zhuǎn)動(dòng)。此外,F(xiàn)eringa還設(shè)計(jì)了一款納米汽車。
以上這三位獲獎(jiǎng)?wù)邔⒎肿影l(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)帶出了“自平衡的僵局”,將它變成了一個(gè)注入燃料后能夠進(jìn)行可控運(yùn)動(dòng)的可利用系統(tǒng)。此項(xiàng)成果的意義不亞于19世紀(jì)30年代電動(dòng)機(jī)的發(fā)明,而在那時(shí),大家關(guān)注的只是蒸汽火車開動(dòng)時(shí)車輪與鐵軌摩擦發(fā)出的咔咔聲,全然沒有想到電動(dòng)機(jī)會(huì)帶來一場電氣革命。
分子發(fā)動(dòng)機(jī)最可能的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒓性谛滦筒牧?、傳感器與儲(chǔ)能系統(tǒng)。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的那些事兒
(1901-2015)
1895年11月27日,阿爾佛雷德·諾貝爾簽署遺囑,將其遺產(chǎn)最大一部分用于頒發(fā)各種獎(jiǎng)項(xiàng),其中包括后來的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。正如諾貝爾先生中遺囑中講到,這些財(cái)產(chǎn)用于獎(jiǎng)勵(lì):“在化學(xué)領(lǐng)域做出最重要的發(fā)現(xiàn)或突破的人。
◆ 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的數(shù)量
從1901年至2015年,共頒發(fā)了107屆諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1916, 1917,1919, 1924, 1933, 1940, 1941和1942年,八年中諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)空缺。對(duì)于諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)空缺的原因,諾貝爾基金會(huì)解釋道:”諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)被用來獎(jiǎng)勵(lì)最偉大的化學(xué)突破,如果當(dāng)年沒有產(chǎn)生相匹的研究的話,諾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金將會(huì)被留待第二年,如果第二年仍未產(chǎn)生相應(yīng)諾獎(jiǎng),這筆錢將會(huì)被納入諾貝爾基金會(huì)的特殊基金內(nèi)。在兩次世界大戰(zhàn)期間,產(chǎn)生的諾貝爾獎(jiǎng)相對(duì)較少。
◆諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得獎(jiǎng)人數(shù)
1901-2015年期間共有172人次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。由于弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)曾獲得兩次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),1901年來共有171人獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
◆ 最年輕的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主
迄今,最年輕的諾獎(jiǎng)得主為約里奧·居里(Frédéric Joliot),年僅35歲的他和妻子艾琳約里奧-居里(Irène Joliot-Curie)獲得1935年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
◆ 最年長的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主
迄今最年邁的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主為約翰·芬恩( John B. Fenn)。他以85歲高齡獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。5年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
◆獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的女性
在168名諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主中,共有4名女性。其中瑪麗·居里,多羅西·克勞宣特·霍奇金兩人獨(dú)得諾獎(jiǎng)。
1911年,瑪麗·居里(Marie Curie 同時(shí)也是1903年諾貝爾物理獎(jiǎng)的得主)
1935年,伊雷娜·約里奧-居里(Irène Joliot-Curie 瑪麗·居里的長女,約里奧·居里的妻子)
1964年,多羅西·克勞宣特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin)
2009年,阿達(dá)·尤納斯(Ada Yonath)
◆ 獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的家族
居里家族是最聞名的“諾貝爾獎(jiǎng)家族”。 1903年,瑪麗·居里和皮埃爾·居里夫婦共同獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)?,旣悺ぞ永镞€在1911年第二次獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他們的長女,伊雷娜·約里奧-居里和她的丈夫約里奧·居里獲得1935年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們的小女兒艾芙·居里,在聯(lián)合國兒童基金會(huì)工作。她的丈夫亨利·拉波易斯,1965年代表聯(lián)合國兒童基金會(huì)獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)。
其他“諾獎(jiǎng)家族”(其中至少有一名成員獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))在化學(xué)領(lǐng)域做出最重要的發(fā)現(xiàn)或突破的人。
漢斯·馮·奧伊勒-切爾平(Hans von Euler-Chelpin,父),1929年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng);烏爾夫·斯萬特·馮·奧伊勒(Ulf von Euler ,子),1970年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)
阿瑟·科恩伯格(Arthur Kornberg,父),1959年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);羅杰·科恩伯格(Roger D. Kornberg,子),2006年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
◆ 被迫拒絕諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的人
有兩名諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主由于當(dāng)局壓力被迫拒絕諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。希特勒禁止德國的科學(xué)家接受諾貝爾獎(jiǎng),其中兩名有兩名諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主,里夏德·庫恩(1938年)和阿道夫·布特南特(1939年)。此外,1939年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主格哈德·多馬克也由于同樣的原因拒絕了諾貝爾獎(jiǎng)。后來他們的諾貝爾獎(jiǎng)證書和獎(jiǎng)牌得到補(bǔ)發(fā),但是沒有相應(yīng)獎(jiǎng)金。
◆ 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主的研究領(lǐng)域
最常見的獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的研究領(lǐng)域?yàn)樯锘瘜W(xué),50名化學(xué)獎(jiǎng)得主的研究都與生物化學(xué)有關(guān)。
◆ 諾貝爾獎(jiǎng)證書
諾貝爾獎(jiǎng)證書是一項(xiàng)獨(dú)特的藝術(shù)品,由最著名的挪威和瑞典藝術(shù)家和書法家制作。
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