專訪諾獎得主費林加:再過50年,機器能植入體內修復細胞

2020-12-04 澎湃新聞

專訪諾獎得主費林加:再過50年,機器能植入體內修復細胞

澎湃新聞記者 張蓓

2016-11-16 21:08 來源:澎湃新聞

就分子機器設計合成的原理及其應用,專訪2016年諾貝爾化學獎得主之一伯納德·L·費林加。澎湃新聞記者 張蓓 實習生 陸霖傑 編輯 陸林漢(03:00)

有一天,醫生把這種機器注入你的血管,它可以自己找到缺陷細胞,釋放攜帶的藥物,或者進行修復。


11月3日,2016年諾貝爾化學獎得主之一、荷蘭科學家伯納德·L·費林加(Bernard L. Feringa)在上海接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)專訪,就「分子機器」的設計合成原理及未來應用展開對話。他說,實現上述「科學幻想」可能還要50年。

要實現這一幻想,需要用到分子機器。不久前,「分子機器的設計和合成」助力費林加等3位科學家獲得2016年諾貝爾化學獎。有著「最小機器」之稱的分子機器,也被視為微型「起重機」、人工「肌肉」和袖珍「馬達」,可能將被用於發現新材料、傳感器和儲能系統。

荷蘭科學家伯納德·L·費林加

諾獎委員會曾表示,「電腦的發展反映了技術的小型化是如何引領變革的。2016年諾貝爾化學獎的獲得者讓機器變得更袖珍,帶領化學進入一個新紀元。」

只有頭髮千分之一大小的機器

機器無處不在。費林加說,電動馬達、燃油馬達等都是體積較大的機器,然而,在人們的身體中,也有生物型的機器和馬達,「正是有了它們,人們才能活動肌肉,細胞才能工作」。他指出,「這些是納米級別的馬達」,只有十億分之一米,比微米要小千倍。

費林加的研究正是立足於此。他說,研究者要做的就是納米級別的馬達和機器,和人體內的生物馬達有相似的尺寸大小,但又有區別,「是用軟物質來製造,屬於合成的馬達」。

澎湃新聞此前報導,「分子機器的設計和合成」助力三位科學家摘得2016年諾貝爾化學獎,其中,費林加完成了分子機器設計與合成「三步走」中的第三步。在1999年,他研發出能在同方向持續旋轉的分子旋轉葉片,成為分子馬達的第一人。

諾獎委員會表示,「2016年諾貝爾化學獎的獲得者讓機器變得更袖珍,帶領化學進入一個新紀元。」

分子機器或將用於精準治療

分子機器在現實生活中的應用同樣令人矚目。

據澎湃新聞此前報導,諾貝爾評選委員會在發布的新聞公報中指出,這三位科學家對分子的可控運動進行了優化,當注入能量時,分子能執行任務。

對此,費林加告訴澎湃新聞,從今天的納米機器技術到真正製造出首臺納米機器或者納米機器人,可能還需要50年。

同時,他也表示,「在未來的10到15年內,我們可能會發明出可以自己彎曲、收縮和伸展的材料,智能材料、智能塗料,或是能自我癒合、自我修復的材料等。也可能會有智能藥物,能夠實現更為精確的治療。」

對於分子機器未來在醫療領域的可能性,費林加說,「這就像是一部科幻巨作」。

事實上,

目前,科學家們正在嘗試開發一種藥物,以藥劑或藥片的形式進入體內,但不用馬上工作。當需要啟動時,可用光來觸發,通過光照找到感染源,實現精準治療,同時不傷害人體。費林加稱,這種藥物「或許15年內能夠實現」。

費林加說,人們夢想著能夠生產出由分子馬達驅動的分子機器人,有一天,醫生把這種機器注入你的血管,它可以自己找到缺陷細胞,釋放攜帶的藥物,或者進行修復,「這個科學幻想成為現實可能要50年」。

費林加表示,正如有了馬達,就可能生產出汽車,人類有了納米馬達,就可能生產出納米機器人來。

「也許不是通過我們的體系,而是採用其它方法、不同的馬達,不同的材料,但毫無疑問,這一定會在未來變成現實。」費林加說。

費林加此次來上海是作為比利時化工集團——索爾維集團的科研顧問,就研發課題和未來合作進行討論。他認為,分子馬達作為未來的納米科技還有很長一段路要走,就現階段而言,開發新材料、新催化劑是一大機會。

索爾維集團科學與技術總監梅德威(Pascal Metivier)表示,和費林加的合作主要分為兩個方向,其中包括能讓生產工藝變得清潔、環保的催化劑。

梅德威稱,未來可以找到新的方法,使現有產品工藝更高效、更清潔,減少二氧化碳的排放,降低對於環境的影響,「這也是中國目前急需的技術」。

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關鍵詞 >> 分子機器人 費林加

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