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[兰州大学报]张浩力解读“最纯”诺贝尔化学奖

日期: 2016-12-09 点击: ...
   

  

  10月5日,瑞典皇家科学院宣布将2016年诺贝尔化学奖授予法国化学家让-皮埃尔·索瓦日、英国化学家弗雷泽·斯托达特爵士和荷兰化学家伯纳德·费林加这三位科学家,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。

  11月23日,功能有机分子化学国家重点实验室副主任、化学化工学院博士生导师张浩力教授在萃英学院进行名为“Makingtheworld’ssmallestmachines”的讲座,为化学专业的同学们详细解读了三位诺奖得主在分子机器设计与合成方面的主要成就。

  “据说这是这么多年来最纯的诺贝尔化学奖。”讲座伊始,张浩力语气幽默,透露出对今年诺奖颁给传统化学家的“扬眉吐气”之感,引起了在座同学们的共鸣。

  曾有人专门做过统计,进入21世纪,即从2001年开始,在过去已经颁发的十五年诺贝尔化学奖中,与生物相关的化学奖就达10次之多,而有机化学等传统意义上的化学研究只有5次。因此,今年“分子机器”作为黑马杀出重围时,传统化学家纷纷喜出望外。

  张浩力坦言,由于自己的研究主要集中在有机化学领域,三人之中他关注最多、最偏爱的是研究有机化学的伯纳德·费林加。今年指导研究生进行论文写作时,他在第一堂课就使用了费林加的 《可控单向旋转》一文给学生作参考。彼时,诺贝尔奖尚未进入评选流程,更无法预知获奖者名单。谈及此事,张教授笑称“看来我的眼光不错”。

  诺奖得主费林加与兰州大学其实颇有渊源。据了解,2011年5月18日,英国皇家化学学会第5届ChemComm国际研讨会在兰州大学召开,费林加正是此次会议的报告人之一。而今年,费林加等人在NatureChemistry上发表了最新研究成果,文章的第一作者是毕业于兰州大学的赵树鹏博士。稿件的接受日期是2016年10月5日,这一天,恰好就是瑞典皇家科学院宣布费林加获得诺奖的日子。

  张浩力介绍说,科学家对自然的好奇是推动科学向前发展的重要因素。而后,他以驱动蛋白为例,向在场的同学提出了问题:我们能否用化学手段制造类似的机器?实际上,此次三位诺奖得主的研究课题正是这一问题的答案。张浩力教授用通俗的语言将三位化学家的制造分子机器的步骤简要地概括为以下三个步骤:一、结合分子,形成想要的东西。二、使其做出想要的动作。三、使动作连续、可控。

  1983年,索瓦日成功迈出了第一步。他利用铜离子将两个环状分子连成链状,并将其命名为“索烃”。1991年,斯托达特走出第二步,成功制备了“轮烷”,其中一个分子为链,一个分子为环,环分子可以绕链转动。在此基础上,科学家们成功研制了分子电梯、分子肌肉和分子芯片。第三步由费林加完成。1999年,他制备了一种能够持续朝一个方向转动的分子发动机,用它转动了比它大10000倍的玻璃杯,并且设计了一辆纳米小车。

  “大一时我就对张教授有所耳闻,今年大三,才终于有机会第一次听他讲座,他本人儒雅又风趣,英语能力也让人非常钦佩。我们下学期会有他的选修课,我一定要一节不落地听下来。”被问到关于张浩力教授的印象,一位参加讲座的本科生难掩激动。

  9月份,张浩力荣获了中国侨联的“中国侨界(创新人才)贡献奖”。丰富的海外教育背景使他对国际前沿的化学研究成果始终保持着高度的关注,也深知语言是化学专业学生接触国际前沿知识的一大瓶颈。因此他多次在个人微博里总结自己学习英语的经验,并从本科生课程开始,有意识地将中英文交叉的授课方式贯穿始终。此次讲座也毫不例外:近乎全英文的讲义,配合着切换自如的中英文口语,赢得了在场学生的阵阵掌声。

  轻松的氛围让同学们在提问环节里畅所欲言,张浩力也“来者不拒”,耐心倾听,详细解答。他充满亲和力的音色和语调,加之生动的手势,令人如沐春风。在回答一个学生提出的较为尖锐的问题时,他说道:“科学永远不会说自己是百分之百正确的。”敢去探索,勇于质疑,对于一个科学家来说,是极为难能可贵的品质。

  从有趣走向功能化,是分子机器未来的发展方向。“科学的探索取决于科学家的发现,”讲座快结束时,张浩力如是说,“人造分子机器未来的可能性极大,但同时,要走的路也还很长”。

  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”这不仅是对分子机器未来的预言,更是一个化学家对自己和学生的激励与鞭策。

  (《兰州大学报》第894期 二版)图文链接请点击

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编辑:肖金星
来源:兰州大学报
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