浙江日報杭州10月5日訊 (記者 李文芳 通訊員 周煒) 時隔29年，諾貝爾化學獎再次花落超分子化學領域。瑞典皇家科學院5日宣布，將2016年諾貝爾化學獎授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯託達特、伯納德·費林加這三位科學家，以表彰他們在分子機器設計與合成領域的貢獻。
讓-皮埃爾·索瓦日出生在法國，目前在法國斯特拉斯堡大學工作;弗雷澤·斯託達特出生在英國，目前在美國西北大學工作;伯納德·費林加出生在荷蘭，目前在荷蘭格羅寧根大學工作。
這個「世界上最小的機器」到底是如何形成的?對未來哪些領域有著顛覆性的改變?本報記者第一時間連線採訪了國家傑出青年科學基金獲得者、浙江大學求是特聘教授黃飛鶴。黃飛鶴教授主要從事超分子化學方面的研究工作並一手籌建了浙江大學超分子化學研究小組。
「這是諾貝爾化學獎對基礎研究領域的充分肯定」，剛接通電話，黃飛鶴如是說。他指出，分子機器是超分子化學領域的重要研究方向，雖然它還未應用在我們日常生活領域，但卻具有非常巨大的發展空間，很有可能在計算機存儲、新材料、醫藥等領域大有可為。
黃飛鶴在超分子材料領域取得了一系列成果，2003年至今已在國際核心化學期刊上發表超分子化學相關SCI論文200篇。他與讓-皮埃爾·索瓦日教授有過幾面之緣。2010年10月份，黃飛鶴邀請讓-皮埃爾·索瓦日教授到浙江大學做講座，內容恰恰涉及分子機器。來杭期間，讓-皮埃爾·索瓦日教授還度過了他66歲的生日。黃飛鶴回憶道，那是第一次與讓-皮埃爾·索瓦日教授接觸，在他身上，能感受到對科學研究的極大熱忱。
去年，在法國斯特拉斯堡大學，也就是讓-皮埃爾·索瓦日教授所在的學校，黃飛鶴榮獲超分子化學領域的一個國際重要獎項。頒獎結束後，讓-皮埃爾·索瓦日教授還當面向黃飛鶴祝賀。據介紹，黃飛鶴榮獲的該獎項是以三位因為超分子化學領域所作出突出貢獻而在1987年獲諾貝爾化學獎的科學家的名字命名的，其中被譽為「超分子化學之父」的Jean-Marie Lehn正是讓-皮埃爾·索瓦日教授的導師。
正如Jean-Marie Lehn去年訪問浙江大學並做客啟真海外名師大講堂時所說:「化學的精髓不只是發現，而是創造。」黃飛鶴告訴記者，大自然中的確也存在分子機器，但本屆諾貝爾化學獎獲獎三人卻通過人工合成的方式創造出了三種不同結構的分子機器，開闢了超分子化學領域新的篇章。分子機器，顧名思義，就是非常微小的機器，一般多為納米級尺寸，也就只有頭髮絲的幾萬分之一。它是由分子尺度的物質所構成、能行使某種功能的機器。
黃飛鶴說，分子機器的原理很簡單但合成起來卻有點複雜。通常，分子是由原子間共享共價鍵形成的，比如兩個氫原子和一個氧原子共享共價鍵形成水分子。但是，分子機器是在非共價鍵弱相互作用力下由不同的構築基元組裝而成，就像堆積木，不同形態的積木組合成不同的結構，而後通過化學反應使這種結構穩固下來。
1983年，讓-皮埃爾·索瓦日邁出了通往分子機器的第一步，他成功地將兩個環狀分子連接在一起，形成了一條特殊的鏈，即雙環化合物，並將其命名為索烴。隨後的1991年，斯託達特成功製備了輪烷，實現了分子機器合成的第二步。輪烷是一個分子為鏈，一個分子為環，環分子可以繞鏈轉動。在這一基礎上，科學家成功研製了分子起重機、分子肌肉和分子晶片。費林加則是發展分子發動機的第一人。1999年，他製備了一種分子轉子，就像螺旋槳一樣，能夠朝一個方向持續旋轉。利用這個「小傢伙」，費林加用它轉動了比它大一萬倍的玻璃杯，並且設計了一個微型車。