諾貝爾化學(xué)獎得主Ben L. Feringa教授做客第137期大師講壇
諾貝爾化學(xué)獎得主Ben L. Feringa教授做客第137期大師講壇
2019-11-01
? 10月30日，諾貝爾化學(xué)獎得主、荷蘭皇家科學(xué)院副院長、美國科學(xué)院、美國藝術(shù)和科學(xué)院外籍院士Ben L. Feringa教授在陳瑞球樓100報告廳做客第137期大師講壇，為交大師生帶來題為“The Art of Building Small(構(gòu)筑微觀世界的奧妙)”的精彩報告。
? 在報告開始之前，上海交通大學(xué)授予Feringa教授“名譽教授”稱號。上海交通大學(xué)常務(wù)副校長丁奎嶺院士為他頒發(fā)了證書并合影留念，在場的老師及同學(xué)共同見證了這一重要時刻。
? 講座一開始，F(xiàn)eringa教授先以生動有趣的語言向大家講述了他的科研探索之路，從兒時對自然的好奇與探索，到從事科學(xué)研究后設(shè)計了第一個屬于自己的分子，再到成為世界頂尖的科學(xué)家。他認為科學(xué)研究是永無止境的，需要研究人員之間相互合作以及對未知世界探索的熱情。緊接著，他以多種多樣的生物納米材料為引，概述了它們在抗菌、癌癥治療等領(lǐng)域的應(yīng)用。隨后，他結(jié)合課題組的研究背景，對分子機器中分子開關(guān)及分子馬達的研究進行了介紹。長久以來，化學(xué)家們一直致力于合成人工分子馬達以求模擬生物功能，并擴展其應(yīng)用范圍。對于分子馬達來說，重要的是如何控制他們的旋轉(zhuǎn)運動以及運動的方向。作為分子馬達領(lǐng)域的開創(chuàng)者，F(xiàn)eringa教授著重對光驅(qū)動分子馬達的設(shè)計、原理以及功能進行了闡述。他們利用光能驅(qū)動分子進行單向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了分子馬達的定向運動。并且能夠?qū)饣瘜W(xué)順反異構(gòu)變化和同步運動過程中的動力學(xué)能壘進行精準(zhǔn)操控，實現(xiàn)了分子馬達不同部分的耦合運動。此外，他們還利用小分子光響應(yīng)分子馬達的多級超分子自組裝體，實現(xiàn)了類似肌肉的運動，研究出了一條“人造肌肉線”。該超分子肌肉系統(tǒng)展示了其獨特的光致動性能，將分子層面的運動放大到宏觀層面，并且在空氣中也可以進行精準(zhǔn)調(diào)控，為分子機器的實際應(yīng)用打開了一扇門。
? Feringa教授在對報告進行了總結(jié)時提到，分子機器領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展，未來在包括智能藥物、軟體機器人、智能材料等領(lǐng)域都有著非常廣闊的前景。同時，他對青年學(xué)生寄予了深切的期望，鼓勵大家要勇于追逐自己的夢想、保持自信、挖掘自己的潛力、對科研探索始終保持熱情。
?? 在問答環(huán)節(jié)中，F(xiàn)eringa教授回答了有關(guān)科學(xué)與自然之間的關(guān)聯(lián)、光照的組織穿透能力、分子機器如何在既定軌道上運動，以及分子馬達在單體和聚集狀態(tài)下的性質(zhì)差別等問題。他的回答解答了同學(xué)們心中的疑惑，也激勵著同學(xué)們在科研的道路上繼續(xù)努力前行。
? 本次講座結(jié)束后，大師講壇組委會向Feringa教授贈送了精心制作的泥塑人像作為紀(jì)念品，以表達交大學(xué)子對他到訪由衷的感謝和誠摯的祝福。
【嘉賓簡介】
? Feringa教授1951年出生于荷蘭，1978年獲得荷蘭格羅寧根大學(xué)有機化學(xué)博士學(xué)位，師從 Hans Wynberg教授，之后加入売牌（Shell）石油公司從事研發(fā)工作。1988年起任荷蘭格羅寧根大學(xué)化學(xué)系教授。2008年被任命為荷蘭皇家科學(xué)院副院長，同年被荷蘭女王封為騎士。是美國科學(xué)院、美國藝術(shù)和科學(xué)院外籍院士。
? Feringa教授主要從事立體化學(xué)、有機合成化學(xué)不對稱催化、分子開關(guān)、分子馬達、分子自組裝以及分子納米系統(tǒng)的研究。其研究團隊于1999年報道了首個人工合成的分子馬達，為分子機器領(lǐng)域的研究提供了嶄新的思路。
? 在學(xué)術(shù)生涯中， Feringa教授在相關(guān)領(lǐng)域多次獲得重要科學(xué)獎項，其中包括Koerber歐洲科學(xué)獎（2003）荷蘭最高科學(xué)獎Spinoza獎（2004）、Paracelsus獎?wù)拢?008）、手性獎?wù)拢?009）、英國皇家化學(xué)會有機立體化學(xué)獎（2011）、居里夫人獎?wù)拢?013）等獎項。2016年，由于在分子機器研究領(lǐng)域的杰出貢獻，他與法國科學(xué)家Jean Pierre Sauvage和美國科學(xué)家James Fraser Stoddart共同獲得了“諾貝爾化學(xué)獎”。
【背景介紹】
? 分子機器，指由分子尺度的物質(zhì)構(gòu)成、能行使某種加工功能的機器，具有小尺寸、自組裝、僅依靠化學(xué)能或熱能驅(qū)動等特點。研究分子機器具有重大意義，它可以促進生物學(xué)的發(fā)展，深入認識蛋白質(zhì)分子機器機制；也能夠促進合成化學(xué)發(fā)展，開發(fā)人造分子機器。過去幾十年里，合成化學(xué)家制造了各種各樣的分子機器，在構(gòu)筑微觀世界的實踐中取得了驚人的成功。
? Feringa教授是國際著名的有機合成化學(xué)家，由于其在分子機器領(lǐng)域的突出貢獻，他與Jean-Pierre Sauvage教授和James Fraser Stoddart爵士共同獲得了2016年諾貝爾化學(xué)獎。他的研究團隊于1999年報道了首個人工合成的分子馬達，它在機械構(gòu)造上能向一個特定的方向旋轉(zhuǎn)。通過不斷優(yōu)化，其轉(zhuǎn)速在2014年達到了每秒1200萬轉(zhuǎn)。在另一個引人注目的研究中，他們把分子馬達整合到液晶中，通過分子馬達的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)了液晶結(jié)構(gòu)的改變，成功旋轉(zhuǎn)了一個28微米長的玻璃棒（比分子馬達大10000倍），相關(guān)工作發(fā)表在國際頂級期刊Nature上（Nature, 2006, 440, 163）。Feringa教授在研發(fā)分子機器過程中所采用的一些突破性步驟形成了一個化學(xué)結(jié)構(gòu)工具箱，目前已被全世界研究人員在進行先進的化學(xué)結(jié)構(gòu)創(chuàng)作時所采用。
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