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研發分子機器 英法荷學者獲化學獎殊榮

中央社/ 2016.10.05 00:00
(中央社斯德哥爾摩5日綜合外電報導)法國、英國和荷蘭3位學者研發出分子機器,今天榮獲諾貝爾化學獎,這種全世界最小機器有朝一日能作為人造肌肉,為微型機器人甚至義肢提供動力。

評審委員會說,法國索法吉(Jean-Pierre Sauvage)、英國史多達爾(J. Fraser Stoddart)和荷蘭法林加(Bernard Feringa)研發出「可控制運動的分子機器,加入能量可執行任務」。

以蛋白質在細胞內作為生物機器為靈感,這些人造副本通常由幾個分子融合在一起所構成。

它們也稱為奈米機器或奈米機器人,能作為微型馬達、制輪裝置、活塞或輪子來產生機械運動,以回應燈光或氣溫改變這類刺激。

分子機器能移動比自己大上許多倍的物體。

諾貝爾評審委員會說:「分子馬達與1830年代的電動馬達處於相同階段,當時,科學家展示出各式各樣的紡織曲軸和輪子,誰也沒想到它們將催生出電氣火車、洗衣機、電風扇和食物調理機。」

評審委員會還說,分子機器未來「最可能用在發展新物件,例如新的材質、感應器和能源儲存系統」。

65歲的格羅寧根大學教授法林加告訴記者,獲獎的研究替未來提供了優異的機會。

他表示:「我覺得有點像是100年前首度飛上天空的萊特兄弟(Wright brothers),當時人們說,『我們為何需要飛行機器?』,而我們現在卻有了波音(Boeing)747和空中巴士(Airbus)。」

法林加說:「我們未來將建造出那些智慧工具。那是個很大的機會,那些工具將重新配置、變更、改造自己及擁有能夠改變的特性,因為它們搭載信號器。」

分子機械誕生的第1步始於1983年,當時索法吉成功將兩個環狀分子連結成鏈狀。

71歲的索法吉告訴法新社,獲此殊榮讓他感到「非常驚訝」也「非常開心」。

索法吉目前是法國國家科學研究中心(French National Center for Scientific Research)榮譽研究主任。

第2步由史多達爾於1991年接手,他將1個分子環穿到1個細的分子輪軸上,並且證明該分子環能隨著輪軸移動。

法林加則在1999年成為第1個研發出分子馬達的人,他能讓分子馬達葉片持續同向旋轉,並且利用分子馬達設計出了一輛奈米車。

法林加1999年製造出第1個分子馬達時,成功讓葉片以單方向旋轉。

他設計的分子馬達在機械構造上,還能以特定方向旋轉。

評審委員會說,3位桂冠得主的研究製作出1個分子工具箱,以打造愈來愈先進的產物。

美聯社報導,瑞典皇家科學院說,分子機器的厚度僅人類頭髮的1/1000,帶領化學進入新的層面。

史多達爾已經研發出擁有20 KB記憶體的分子電腦晶片。研究人員認為,如此微小的晶片,可能使電腦技術出現突破性變革,如同矽電晶體曾經達到的成就。

法林加的研究團隊2011年利用分子馬達打造出1輛四輪轉動的「奈米車」。

索法吉說:「我曾獲得許多獎項,但諾貝爾獎非常特別,它是最有聲望的獎項,多數科學家甚至連作夢都不敢夢到獲此殊榮。」

法林加說:「我不曉得該說什麼,我有點震驚。我感到非常光榮,心情也非常激動。」

法林加說:「未來有無限的機會。舉例來說,想像未來醫師將微型機器人注射到血液中,讓它尋找癌細胞或輸送藥物。」(譯者:中央社劉文瑜)

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