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诺贝尔化学奖得主Ben L. Feringa教授做客第137期大师讲坛

澳门在线威尼斯:李茜时间:2019-10-31摄影:来源:化学化工学院 点击数:


10月30日,诺贝尔化学奖得主、荷兰皇家科学院副院长、美国科学院、美国艺术和科学院外籍院士Ben L. Feringa教授在陈瑞球楼100报告厅做客第137期大师讲坛,为交大师生带来题为“The Art of Building Small(构筑微观世界的微妙)”的精彩报告。

在报告开始之前,澳门在线威尼斯官方授予Feringa教授“名誉教授”称号。澳门在线威尼斯官方常务副校长丁奎岭院士为他颁发了证书并合影留念,在场的老师及同学共同见证了这一重要时刻。



讲座一开始,Feringa教授先以生动有趣的语言向大家讲述了他的科研探索之路,从儿时对自然的好奇与探索,到从事科学研究后设计了第一个属于自己的分子,再到成为世界顶尖的科学家。他认为科学研究是永无止境的,需要研究人员之间相互合作以及对未知世界探索的热情。紧接着,他以多种多样的生物纳米材料为引,概述了它们在抗菌、癌症治疗等领域的应用。随后,他结合课题组的研究背景,对分子机器中分子开关及分子马达的研究进行了先容。长久以来,化学家们一直致力于合成人工分子马达以求模拟生物功能,并扩展其应用范围。对于分子马达来说,重要的是如何控制他们的旋转运动以及运动的方向。作为分子马达领域的开创者,Feringa教授着重对光驱动分子马达的设计、原理以及功能进行了阐述。他们利用光能驱动分子进行单向旋转,实现了分子马达的定向运动。并且能够对光化学顺反异构变化和同步运动过程中的动力学能垒进行精准操控,实现了分子马达不同部分的耦合运动。此外,他们还利用小分子光响应分子马达的多级超分子自组装体,实现了类似肌肉的运动,研究出了一条“人造肌肉线”。该超分子肌肉系统展示了其独特的光致动性能,将分子层面的运动放大到宏观层面,并且在空气中也可以进行精准调控,为分子机器的实际应用打开了一扇门。

Feringa教授在对报告进行了总结时提到,分子机器领域正在蓬勃发展,未来在包括智能药物、软体机器人、智能材料等领域都有着非常广阔的前景。同时,他对青年学生寄予了深切的希望,鼓励大家要勇于追逐自己的梦想、保持自信、挖掘自己的潜力、对科研探索始终保持热情。



在问答环节中,Feringa教授回答了有关科学与自然之间的关联、光照的组织穿透能力、分子机器如何在既定轨道上运动,以及分子马达在单体和聚集状态下的性质差别等问题。他的回答解答了同学们心中的疑惑,也激励着同学们在科研的道路上继续努力前行。



本次讲座结束后,大师讲坛组委会向Feringa教授赠送了精心制作的泥塑人像作为纪念品,以表达交大学子对他到访由衷的感谢和诚挚的祝福。


【嘉宾概况】

Feringa教授1951年出生于荷兰,1978年获得荷兰格罗宁根大学有机化学博士学位,师从 Hans Wynberg教授,之后加入売牌(Shell)石油企业从事研发工作。1988年起任荷兰格罗宁根大学化学系教授。2008年被任命为荷兰皇家科学院副院长,同年被荷兰女王封为骑士。是美国科学院、美国艺术和科学院外籍院士。

Feringa教授主要从事立体化学、有机合成化学不对称催化、分子开关、分子马达、分子自组装以及分子纳米系统的研究。其研究团队于1999年报道了首个人工合成的分子马达,为分子机器领域的研究提供了崭新的思路。

在学术生涯中, Feringa教授在相关领域多次获得重要科学奖项,其中包括Koerber欧洲科学奖(2003)荷兰最高科学奖Spinoza奖(2004)、Paracelsus奖章(2008)、手性奖章(2009)、英国皇家化学会有机立体化学奖(2011)、居里夫人奖章(2013)等奖项。2016年,由于在分子机器研究领域的杰出贡献,他与法国科学家Jean Pierre Sauvage和美国科学家James Fraser Stoddart共同获得了“诺贝尔化学奖”。


【背景先容】

分子机器,指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器,具有小尺寸、自组装、仅依靠化学能或热能驱动等特点。研究分子机器具有重大意义,它可以促进生物学的发展,深入认识蛋白质分子机器机制;也能够促进合成化学发展,开发人造分子机器。过去几十年里,合成化学家制造了各种各样的分子机器,在构筑微观世界的实践中取得了惊人的成功。

Feringa教授是国际著名的有机合成化学家,由于其在分子机器领域的突出贡献,他与Jean-Pierre Sauvage教授和James Fraser Stoddart爵士共同获得了2016年诺贝尔化学奖。他的研究团队于1999年报道了首个人工合成的分子马达,它在机械构造上能向一个特定的方向旋转。通过不断优化,其转速在2014年达到了每秒1200万转。在另一个引人注目的研究中,他们把分子马达整合到液晶中,通过分子马达的旋转实现了液晶结构的改变,成功旋转了一个28微米长的玻璃棒(比分子马达大10000倍),相关工作发表在国际顶级期刊Nature上(Nature, 2006, 440, 163)。Feringa教授在研发分子机器过程中所采用的一些突破性步骤形成了一个化学结构工具箱,目前已被全世界研究人员在进行先进的化学结构创作时所采用。



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