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诺贝尔化学奖今年发表的《冷门》——发行了属于“显化学”范畴的“分子机械”。 迄今为止的诺贝尔化学奖颁发了生物、物理、生物化学、生物物理等交叉学科。 法国斯特拉斯堡大学的让皮埃尔索伯教授、美国西北大学的詹姆斯弗雷泽斯特德(JamesFraserStoddart )爵士、荷兰格罗宁根大学的伯纳德菲林特他们为分子机械的设计和制造做出了贡献而获奖。

在这个领域,我国也具备世界领先的水平。 华东理工大学田禾院士科研团队专业从事的研究领域是“分子机械的设计与制造”。

在这个领域获得诺奖将有助于尽快构建商业化的应用。 “喷出”的外科医生“分子机械”也被称为生物纳米机械,构成要素主要是蛋白质等生物分子,具有小尺寸、多样性、适应性、化学能或热能驱动、分子制剂等其他人工机械无与伦比的性能, “分子机械”在1959年作为纳米技术的概念被阐明。 当时有名的物理学家理查德费曼大胆预测,分子机械的将来不会在纳米机器人手术和定位药的人体内运输中发挥重要作用。

他说:“这个想法听起来很可怕,但是如果需要吐外科医生的话,这样的手术就没意思了。” 他描述说,只要把这个外科医生放入人体血液中,就需要到达心脏,调查哪里有问题,然后拿起刀,不取肿瘤部位手术等坏处。 费曼的想法在科幻电影中迅速反映出来。

1966年美国电影《奇幻旅行》 (FantasticVoyage )描述了潜艇舰队如何缩小在科学家体内流动,为他展开血管手术救了他的命。 50年后的今天,人们没有把科幻电影变成现实,但费曼的成就还想被很多人证明。 科学家们期待着有一天能把化疗药物运到人体需要的部位,杀死肿瘤细胞,不要伤害好细胞。

但是,这个证明的过程很长。 正如这次获得诺贝尔化学奖的FraserStoddart所说:“并不是一夜之间再次发生,而是必须和优秀的人才花很长时间进行合作。

” 事实上,在50年代和60年代,科学家试图把化学环状元素连接到这条链上制造新的分子。 但是,到了1983年,我们找到了根本的成果。

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法国人Sauvage教授顺利地连接了两个环状分子,构成了类似的链,即双环化合物。 一般来说,分子是通过在原子间共享电子对中含有的共价键构成的,但在这个链中,分子是由更权利的机械相互作用构成的。 一台机器为了完成任务,必须由需要相互比较移动的部件构成,Sauvage教授找到的这两个互锁的环状分子需要比较移动。

1991年,Stoddart爵士顺利地制造了洛塔基氧烷,奠定了分子机械的第二步。 轮烷是由一个环状分子被另一个直线分子复盖的两个组成的内链型超强分子体系。

另一位获奖者是来自荷兰的Feringa教授发明了第一台分子马达,被认为是分子机械领域的象征性事件。 1999年,他需要制造分子转子叶片,继续向一个方向旋转。

之后,他又设计了“分子汽车”。 2011年,前四轮“纳米车”包括底盘和四个车轮作为分子。 四个车轮必须向一个方向旋转,在一个表面关闭。

2013年,英国曼彻斯特大学的DavidLeigh教授的团队需要生产纳米机器人,捕捉氨基酸并将它们连接起来。 就像人体细胞的核糖一样。

这些发现仅限于在实验室的展示,但科学家预测这种技术的潜力正在挖掘,将成为切实改变人们现实生活的应用。 其中最重要的应用之一是分子机器人在生物体内的自动分解。 例如对病毒的机器人有可能通过其分子钳子与特定的病毒结合,集中于向肿瘤部位输送药物。

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admin 军事