建世上最小機器 三傑奪化學諾獎

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【星島日報報道】三名科學家法國人索瓦日、英國人斯托達特、荷蘭人費林加，因建造「世上最小的機器」獲得今年的諾貝爾化學獎。這些分子機器的厚度是人類頭髮萬分之一，但未來可能用來對抗癌症、開發新材料，並為電腦帶來革命。

七十一歲的索瓦日(Jean-Pierre Sauvage)出生於法國，目前在法國斯特拉斯堡大學工作；七十四歲的斯托達特(Fraser Stoddart)出生於英國，目前任教美國西北大學工作；六十五歲的費林加(Bernard L. Feringa)出生於荷蘭，目前任職荷蘭格羅寧根大學。這三位學者可說是分子機器領域的先驅，為分子機器領域打下地基，促進往後分子機器領域的蓬勃發展。

分子機器是指在分子層面的微觀尺度上設計開發出來的機器，在向其提供能量時可移動執行特定任務。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說，這三位獲獎者發明「世界上最小的機器」，將化學發展推向一個新的維度。三位獲獎者完成了分子機器設計與合成的「三步走」。

第一步，索瓦日成功合成一種名為「索烴」的兩個互扣的環狀分子，這兩個分子能夠相對移動。

第二步，斯托達特合成了「輪烷」，即將一個環狀分子套在一個啞鈴狀的線形分子軸上，且環狀分子能圍繞這個軸上下移動，並成功實現了可以上升高度達零點七納米的「分子升降機」和可以折彎黃金薄片的「分子肌肉」。

第三步，費林加設計出在構造上能向一個特定方向旋轉的分子發動機，這個發動機可以讓一個二十八微米長、比發動機本身大一萬倍的玻璃缸旋轉起來。有了這三步，分子機器就可以動起來。

在科幻電影出現的情節中，主角被注射一些非常微小的液狀物質，里頭其實是成千上萬個微形機械人，可以進入人體細胞、殺掉病菌，讓人恢復健康。如此情節並非天馬行空，索瓦日、斯托達特、費林加一同讓「分子機器」成為可能。

評選委員會表示，就像十九世紀三十年代，當電動發動機被發明出來時，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。而分子機器正如當年的電動發動機一樣，未來很有可能將用於開發新材料、新型感測器和電腦、能量存儲系統等。斯托達特已研製了一個記憶容量20KB的分子電腦晶片。

科學家很早就提出分子機器的概念，但索瓦日是第一個打造出來的人，他合成的「索烴」就像是魔術師手中的兩個環，可以用模版方式導引套在一起。

斯托達特和費林加則是進一步發展分子辨識單元，利用酸鹼、溫度、光照等方式，來調控分子機器，讓此機器可以藉由外界控制，真正形成「微機器」的概念。

分子機器在未來有很大的發展空間，人類總想把機器愈做愈小，索瓦日等人做到納米等級，從分子去建構機器，是非常重要的功臣。不過分子機器目前都還在觀念證明階段，要實際用在工業、醫療上，還有一大段距離。 費林加在現場電話連線時說，得獎消息令自己「很震驚」，同時感到榮幸。

今年諾貝爾化學獎獎金共八百萬瑞典克朗(七百一十九萬七千港元)，將由這三位獲獎者平分。

星島日報