网易首页 > 数码频道 > 正文

获诺奖的“分子机器” 可能是垫造《西部世界》的第一块石头

0
分享至
摘要:今年的诺贝尔化学奖颁给了分子机器领域的三位拓荒者:让-皮埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage )、弗雷泽·斯托达特(Sir J. FraserStoddart )和伯纳德·L·费林加(Bernard L. Feringa ),三位科学家分别来自法国、美国和荷兰。他们一起创造出了有史以来世界上最小的机器:分子机器(Molecular Machine)。

获诺奖的“分子机器” 可能是垫造《西部世界》的第一块石头

「分子机器」这个名词表明了它本身跨学科的意味:在这个本该是化学的领域里,会经常出现「分子马达 」、「分子齿轮 」这样的术语,而这正在建立中的微观机械王国,是人的肉眼无法看清的世界。

关于「分子机器」,Wikipedia 上给出的概念是:能在适当的外部刺激下 (输入)执行机器动作结果(输出)的不同数量分子组装的组件设计。通俗来讲,就是让一个个纳米级的分子,根据外界刺激,依照人类的意愿做机械运动,还能对外施力做功。试想你可以让每一个微小的分子做出符合你意愿的改变,那么一件由这些分子组成的宏观物体,将会产生多么令人惊叹的千变万化!

一个机器的各个部件之间要能相对移动,中间就必须有链接的部分,就像你的手指做出各种动作,离不开众多的手部关节。法国的索维奇最早在 1983 年给分子制作出了这样的「关节 」,英国《卫报》评论他的成就为「在一片黑暗里赤手空拳建起了一座城堡 」。随后 1991 年,美国的斯托达特制作出了一个环状的分子,这个分子受热时会沿着一个轴来回随机运动。基于这两位前辈的工作, 荷兰的费林加在 1999 年设计出世界上第一个「分子马达」,微小的旋叶可以围绕中心轴做 360 度的旋转。费林加的团队还在 2011 年制作出了一辆纳米小车,四个「分子马达」作为轮子驱动小车在一个平面上移动。

美国《时代》杂志列出了 5 个关于「分子机器」的重要事实:

1. 大小不到一根头发丝儿的千分之一

1950 年代,著名物理学家理查德·费曼提出了一个问题:到底,人类可以制作出多小的机器? 「分子机器」的三位科学家给出了最终的答案:比一根头发丝儿的千分之一还要小。

2. 颠覆性堪比微型芯片

虽然分子机器尚处在初期阶段,但是三位科学家的开创性工作已经埋下了颠覆未来的因子。就像诺贝尔奖委员会在声明中所说的:「化学因此踏入了一个全新世界。时间已经清楚地证明了小型计算技术的革命性影响,小型机器技术也一样,如今我们正在亲历它的婴儿期。」

3. 有一天,它将在人体内工作

化学家们希望有一天,这些微型机器可以在人体内工作,将药物直接运输到特定的组织区域或者癌细胞。《理解纳米》评论道:「一旦这种方法成熟,它能极大避免现代医学疗法带来的伤害」。比如化疗这种治疗癌症的方法,在杀死癌细胞的同时,也会对人体健康细胞造成大面积伤害。

费林加通过电话,这样告诉斯德哥尔摩的媒体记者:「这些微型机器人就像一个一个小医生,他们进入你纵横交错的血管网络,挨个搜索癌细胞。」

4. 在症状露出苗头之前,侦查到疾病

该领域最近的研究显示,「分子机器」不仅能够转移分子或杀死癌细胞,它有一天也许会引发分子计算机的诞生。这样一个纳米级的分子计算机,可以放进人体内监测健康状况,在任何症状露出苗头之前,就能检测到疾病。

在最近非常火爆的美剧《西部世界》里,大 Boss 罗伯特·福特教授几乎有点落寞地说道「我们已经能够治愈所有的疾病,让我们当中最弱的人也能活命」。本来以为这样的世界很遥远,看来并不一定。

5. 潜力无可限量

诺贝尔委员会在声明中说道:「由过去的发展来看,分子马达很像 1830 年代的电动马达。当时的研究人员在实验室里骄傲地展示各种旋转的曲柄和轮子,但他们并没有意识到自己的发明,将为以后的世界带来电动火车、洗衣机、风扇和食品加工机」。未来,将会有无数的后代科学家们将分子机器应用于医疗、能源和工业等领域,可能带来超越现世人想象力的改变。

Via Time

相关推荐
热点推荐

他与第3任妻子恩爱68年,老年重病问妻子在哪,却不知她已过世4年

锵锵文史局
2021-01-26 11:47:06

“粗壮大腿”美女的胆大穿着美丽又随性,没自信别乱挑战!

体育课副班长
2021-01-26 15:52:45

大衣哥双喜临门,儿媳已经确认怀孕,女儿也传出喜讯

八卦给你听
2021-01-26 19:27:48

32岁张碧晨未婚生子的真正目的?原来其母亲是罪魁祸首,受教了

快乐娱文
2021-01-26 11:48:33

为什么男人提出发生关系,女人大都不会拒绝,三个女人说了心底话

万千新鲜事
2021-01-24 05:29:15

江苏税收洼地恢复招商,税收奖励35%

小杜子
2021-01-26 09:40:25

近几天,美高官的表态,美军的动作,都表明拜登政府对华态度

国防时报排头兵
2021-01-25 17:50:52

伴郎伴娘酒后睡到一起,伴娘醒来发现,伴郎的姐夫也睡在身旁

身边的刑法故事
2021-01-25 11:29:12

华晨宇又有大瓜?吊打虞书欣周震南,网友:不敢相信

明星粉丝团
2021-01-25 08:56:47

意志力大比拼!美航母逼近黄岩岛,8架“战神”力压对方一头

军事夏利营
2021-01-26 16:04:32

在本赛季失宠的十大NBA球员

风云体坛资讯
2021-01-26 10:27:36

郑爽张恒离婚官司最新进展!女方的一半财产或将成为孩子的抚养费

金牌娱乐
2021-01-26 09:04:42

2021拆迁正式“停止”?新规下,房龄20年以上的房子要升值了

钱包那些事儿
2021-01-25 04:25:39

中国造船订单占全球49%,利润却倒数第一?迟到50年,客户不认可

钱包那些事儿
2021-01-26 09:52:17

雄鹿、篮网或达成惊天交易,欧文离队或进入倒计时

姜妹娱乐说
2021-01-26 03:35:35

刘德华27年前拍广告,旁边那个小女孩,10年后红遍东南亚

八姐论八卦
2021-01-26 16:13:33

女人离婚之后想过夫妻生活了,往往会陷入以下三个误区!

钰冰谈星座
2021-01-23 05:36:02

最高法:不想交物业费,这5种理由记清楚了!

广州淘房志
2021-01-26 18:45:10

与中国对峙,印度的现状却让越南唏嘘,主力还是得靠俄罗斯战机

哨所
2021-01-25 11:51:36

噩耗传出,澳政府终于扛不住了!澳重要部长火速致函中国:想谈谈

辣椒新闻
2021-01-26 09:53:18
2021-01-27 06:25:02

头条要闻

男子与装修工冲突后死亡 家属:被电线捆绑后围殴

头条要闻

男子与装修工冲突后死亡 家属:被电线捆绑后围殴

体育要闻

阿森纳vs南安普顿首发:拉卡泽特先发,奥巴梅扬缺战

娱乐要闻

刘嘉玲穿黑色深V礼服 秀傲人身材

财经要闻

科技要闻

移动与广电正式启动700MHz 5G网络共建共享

汽车要闻

海外22万起国内46万起 全新丰田Sienna开卖

态度原创

旅游
本地
游戏
教育
公开课

旅游要闻

日本九重山顶池塘结冰 冰封裂面太壮观了

本地新闻

F1电竞,女司机的操作就...离谱!

《罪恶帝国》四位首领与城市情报公布

教育要闻

2021八省联考结束 考生:辛苦学3年不如背答案3分钟

公开课

新冠检测为何要做肛拭子采样?肛拭子怎么做?

×