物理是宇宙万物的法则,生物是生命的规律,而化学,则是二者的桥梁,将其推向一个更为复杂多元的世界。化学是一门创造新物质的科学,是没有生命的简单分子体系通向活的生命体中高度复杂分子体系的桥梁。世间万物都是通过分子间的相互作用,从而形成有组织的实体。
法国化学家让-马利·莱恩曾说过:“化学的精髓不只是发现,而是创造。”
让-马利·莱恩是最早从事超分子领域化学研究的化学家之一,他第一个提出了“超分子化学”的概念,因此被誉为“超分子化学之父”。
1987年诺贝尔化学奖授予查尔斯·约翰·佩德森(Charles John Pedersen )、让-马里·莱恩(Jean-Marie Lehn)、唐纳德·詹姆斯·克莱姆(Donald James Cram)三位化学家,以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作。
莱恩在获奖演说中曾为超分子化学作了如下解释:超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。
超分子化学的发展不仅与大环化学(冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、碳60等)的发展密切相连,而且与分子自组装(双分子膜、胶束、DNA双螺旋等)、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。到目前为止,尽管超分子化学还没有一个完整、精确的定义和范畴,但它的诞生和成长却是生机勃勃、充满活力的。
时隔29年后,诺贝尔化学奖再次花落超分子化学领域。让-皮埃尔·索瓦日(Jean-Pierre Savage)、弗雷泽·斯托达特(Fraser Stoddart)、伯纳德·费林加(Bernard Fellinga)三位科学家被授予2016年诺贝尔化学奖,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。其中,让-皮埃尔·索瓦日是被誉为“超分子化学之父”莱恩先生的学生。
“分子机器”是超分子化学领域的重要研究方向,虽然它还未应用在我们日常生活领域,但却具有非常巨大的发展空间,未来很有可能在计算机存储、新材料、医药等领域大有可为。
今天,是“超分子化学之父”让-马里·莱恩先生80岁的生日,我们祝福他生日快乐。近几十年来,莱恩先生曾先后多次到中国讲学,给中国科学界和超分子化学领域的研究注入了一股源源活水。“科学无国界”的合作奉献精神在莱恩先生身上体现得淋漓精致。十年前,莱恩先生曾在中山大学做题为《从物质到生命:化学?化学!》的讲座,他在讲座中用我国唐朝大文学家韩愈散文《原道》中的一句话“坐井而观天,曰天小者,非天小也”来勉励在场学生说,科学研究是“没有止境的”,要始终抱有“我必须知道,我一定能知道”的信念。
期待下一个“莱恩”出现在世界东方那片古老而神奇的土地上。
科学小讲堂
分子机器(Molecular machines):指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器,其构件主要是蛋白质等生物分子。因其尺寸多为纳米级,又称生物纳米机器,具有小尺寸、多样性、自指导、有机组成、自组装、准确高效、分子柔性、自适应、仅依靠化学能或热能驱动、分子调剂等其他人造机器难以比拟的性能,因此研究生物纳米机器具有重大意义。它可以促进生物学发现,深入认识蛋白质分子机器机制,开发生物分子机器和促进仿生学发展。
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