諾貝爾化學獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特

　　詹姆斯·弗雷澤·斯托達特，1942年出生于英國愛丁堡，美國西北大學化學教授，

諾貝爾化學獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特

。因在分子機器設計與合成方面的突出貢獻，獲得2016年諾貝爾化學獎。下面是YJBYS小編為大家搜集了關于2016年諾貝爾化學獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特，供大家參考借鑒。

　　10月5日，法國科學家皮埃爾·索瓦日、英國科學家弗雷澤·斯托達特、荷蘭科學家伯納德·費林加獲得2016年諾貝爾化學獎

　　法國科學家皮埃爾·索瓦日與另外兩名科學家分享諾貝爾化學獎。索瓦日現(xiàn)為武漢大學與武漢科技大學客座教授，曾來漢與師生進行學術交流，做過與“分子機器”有關的主題講座，樂向世界推介武漢科研成果。

　　就像19世紀30年代，當電動馬達被發(fā)明出來時，科學家未曾想過它會在電氣火車、洗衣機、電風扇上被廣泛運用，給人類生活帶來翻天覆地的變化。正如當年的電動馬達一樣，分子機器未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等，為人類的未來提供了無限可能。

　　據(jù)新華社電 瑞典皇家科學院5日宣布，將2016年諾貝爾化學獎授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達特、伯納德·費林加這三位科學家，以表彰他們在分子機器設計與合成領域的貢獻。

　　分子機器是指在分子層面的微觀尺度上設計開發(fā)出來的機器，在向其提供能量時可移動執(zhí)行特定任務。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說，這三位獲獎者發(fā)明了“世界上最小的機器”，將化學發(fā)展推向了一個新的維度。

　　據(jù)介紹，三位獲獎者完成了分子機器設計與合成的“三步走”：第一步，索瓦日成功合成了一種名為“索烴”的兩個互扣的環(huán)狀分子，而且這兩個分子能夠相對移動;第二步，斯托達特合成了“輪烷”，即將一個環(huán)狀分子套在一個啞鈴狀的線形分子軸上，且環(huán)狀分子能圍繞這個軸上下移動，并成功實現(xiàn)了可以上升高度達0.7納米的“分子電梯”和可以彎折黃金薄片的“分子肌肉”;第三步，費林加設計出了在構造上能向一個特定方向旋轉的分子馬達，這個馬達可以讓一個28微米長、比馬達本身大1萬倍的玻璃缸旋轉起來。有了這三步，分子機器就可以動起來了。

　　評選委員會表示，就像19世紀30年代，當電動馬達被發(fā)明出來時，科學家未曾想過它會在電氣火車、洗衣機、電風扇上等被廣泛運用，

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《諾貝爾化學獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特》(http://www.dameics.com)。而分子機器正如當年的電動馬達一樣，未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等。

　　費林加在現(xiàn)場電話連線時說，得獎消息令自己“很震驚”，同時感到榮幸。他表示，榮譽屬于全體科研合作者，大家的共同努力才成就了如此驕人的成果。費加林對其獲獎成就解釋說：“一旦在分子層面控制了運動，就為控制其他各種形式的運動提供了可能。這一研究成果為未來新材料的研發(fā)開啟了廣闊前景。”

　　今年諾貝爾化學獎獎金共800萬瑞典克朗(約合93.33萬美元)，將由這三位獲獎者平分。

　　世界最小機器誕生歷程

　　第1步

　　邁向分子機器的第一步是索瓦日于1983年實現(xiàn)的，他成功將兩個環(huán)狀分子扣在一起，形成一種名為“索烴”的鏈條。通常情況下，分子是由原子間共享電子對構成的強共價鍵連接而成，而“索烴”鏈上的分子間主要依靠相對較為自由的機械相互作用連接，不被任何價鍵連接。對于一個能夠完成特定任務的機器來說，必須有能夠相互移動的部件組成，而索瓦日實現(xiàn)了兩個互鎖環(huán)狀分子的相對移動。

　　第2步

　　到了1991年，斯托達特實現(xiàn)了分子機器誕生的第二步，他成功合成了“輪烷”。輪烷是一個或多個環(huán)狀分子和一個或多個啞鈴狀的線形分子為軸組成的分子集合。啞鈴狀的線形分子作軸穿過環(huán)狀分子的空腔，兩端結合有體積較大分子以防止線形分子滑出，從而形成了穩(wěn)定的輪烷結構。

　　第3步

　　費林加則是研發(fā)出分子馬達(分子發(fā)動機)的第一人。1999年，他研制了一個分子轉子葉片，葉片能夠朝著同一方向持續(xù)旋轉。這個馬達可以讓一個28微米長、比馬達本身大1萬倍的玻璃缸旋轉起來。2011年，費林加的研究小組在分子馬達的基礎上制造了一款四驅納米汽車，一個分子底盤將4個分子馬達連接在一起作為輪子，當分子馬達旋轉時，納米汽車就能向前行駛。至此，分子機器動起來了。

　　他們的成就

　　他們?nèi)�人做出了只有頭發(fā)絲千分之一粗細的分子機器，成功地將分子連在一起，共同設計了包括微型電梯、微型電機還有微縮肌肉結構在內(nèi)的所有分子機器。

　　三位科學家的成就能夠獲得諾獎青睞，就在于他們的研究促使分子系統(tǒng)擺脫了平衡態(tài)，并能受控執(zhí)行特定任務，為化學的發(fā)展開啟了一個新世界。

　　分子機器

　　為未來提供

　　無限可能

　　近年來，三位諾獎得主的成果已經(jīng)成為全世界科研人員開發(fā)分子機器的“工具箱”，開創(chuàng)了分子機器的發(fā)展道路。目前已有科學家在輪烷的基礎上建造出一個可以抓取并連接氨基酸的分子機器人;還有研究人員將分子馬達和長聚合物相連，形成復雜的網(wǎng)絡，將光能儲存在分子中，有望開發(fā)出新型電池及光控傳感器。

　　正如當年的電動馬達一樣，分子機器未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等，為人類的未來提供了無限可能。

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