2016年诺贝尔奖部分奖项陆续公布 中国处于怎样水平？

分子机器为化学开启新世界

起步虽晚，但近10年来，我国在新的分子机器的构建、原理设计以及应用方面都取得了进展

世界上存在小到只有千分之一头发丝粗细的机器吗？答案就是刚刚助力3位科学家摘得2016年诺贝尔化学奖的分子机器。

分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器，在向其提供能量时可移动执行特定任务，是纳米研究领域的重点。评选委员会表示，3位科学家发明了“世界上最小的机器”，将化学发展推向了一个新的维度。

所有的化学系统都力图达到平衡态，可以减少能量消耗，但是这也会形成“僵局”。就像人的生命一样，人体内的分子可以从食物中获取能量，进而推动人体的分子系统远离平衡态，向更高水平的能量状态发展，这样人体才有可能利用这些能量推动肌体正常工作，维持生命。而一旦人体处于化学平衡态，人就会死亡。

3位科学家的成就能够获得诺奖青睐，就在于他们的研究促使分子系统摆脱了平衡态，并能受控执行特定任务，为化学的发展开启了一个新世界。

据介绍，3位获奖者完成了分子机器设计与合成的“三步走”：第一步，索瓦日成功合成了一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子，而且这两个分子能够相对移动；第二步，斯托达特合成了“轮烷”，即将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上，且环状分子能围绕这个轴上下移动，并成功实现了可以上升高度达0.7纳米的“分子电梯”和可以弯折黄金薄片的“分子肌肉”；第三步，费林加设计出了在构造上能向一个特定方向旋转的分子马达，这个马达可以让1个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。分子机器动起来了。

近年来，3位诺奖得主的成果已经成为全世界科研人员开发分子机器的“工具箱”，开创了分子机器的发展道路。目前已有科学家在轮烷的基础上建造出一个可以抓取并连接氨基酸的分子机器人；还有研究人员将分子马达和长聚合物相连，形成复杂的网络，将光能储存在分子中，有望开发出新型电池及光控传感器。

评选委员会表示，分子机器未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等，为人类的未来提供了无限可能。

复旦大学化学系教授黎占亭表示，我国分子机器领域起步虽然较晚，但发展迅速。尤其是近10年来，国内在新的分子机器的构建、原理设计以及应用方面都取得了进展，无论是学术研究还是分子机器的应用探索上，都有不少成果，既在国内受到认可，也引起国际关注。例如，华东理工大学田禾院士团队的“有机荧光功能材料”研究，创新合成了新型的可控分子器件和高性能有机光电功能材料，获得2007年度国家自然科学奖二等奖。

黎占亭觉得，未来，中国在分子机器研究领域将产出更多创新性成果，中国在分子机器领域将更有作为。

(综合本报记者喻思娈、肖家鑫、管璇悦、王瑨及新华社记者报道)