今年的诺贝尔奖可能改变分子机器高速运转起来
然而,我们开始和化学——不要认为我曾经说过一个版的开始国情咨文”。所以英国广播公司世界服务节目主持人Razia Iqbal说,诺贝尔化学奖后不久本周宣布。
尽管她轻微的意外,年度宣布从斯德哥尔摩的一次是一年化学几乎可以保证让主流媒体的头条新闻。不过,今年的诺贝尔奖,是一个真正的礼物送给记者。一天后应对极其抽象的诺贝尔物理学(拓扑相变的任何人吗?),这是一个幸运的简单的概念:小分子机器,成千上万的倍比一根头发的宽度。甚至有b - roll分子四轮驱动汽车的镜头来证明他们的存在。
分享了奖,让-皮埃尔·萨特,弗雷泽·斯图达特和本Feringa,发生在一个特别的时间。经过几十年建立一个名副其实的麦卡诺工具包的航天飞机,开关、棘轮、汽车、化学家开始将这些组件组装成更加复杂的设备。
现在他们必须证明这些机械奇迹多可爱的玩具。一些应用程序中已经显示出真正的承诺从药物传输到智能材料。但要取得进一步进展,越来越多的分子工程师需要加强与其他领域的联系,这样的机器可以在不同的工作任务在许多学科。诺贝尔奖会给他们一种无价的名片收集所需的人员和资金,努力繁荣。
向前运动
看到这种情况可能会发生,无非是2010年诺贝尔物理学奖,颁发给石墨烯。虽然这个领域已经迅速增长,该奖项帮助给它一个巨大提升公众注意力和资金,吸引更多研究人员从事二维材料,扩大了潜在应用的范围。诺贝尔奖使欧盟的€10亿(£8.8亿)石墨烯的旗舰项目,在2013年推出。分子机器在未来几年可以受益于一个类似的刺激如果他们能捕捉研究者和资助者的想象力。
除了实实在在的应用,分子机器也可以有一个更深层次的对化学和分子生物学的影响。例如,化学家往往依赖于反应趋向平衡。但是一些分子机器现在被用来推动化学系统远离点集中分子和在此过程中积累的化学势能。这些机器就像一把枪,只是等待一个化学或光猝发扣动扳机,使其改变形状,产生一个电信号或释放的分子。这开辟了一个新的前沿化学——目前主要由生物机器在我们的细胞。
事实上,合成分子机器已经帮助促进biomotors有更深一层的认识。驱动蛋白,蛋白质,“走”生化货物运输细胞内的微管丝。驱动蛋白会随机向前和向后小步骤要不是三磷酸腺苷(ATP),化学能量的存储。
多年来,ATP的能量被认为提供一个破裂摇摆驱动蛋白的腿向前,就像宏观动力冲程的机器。现在,部分由于合成分子机器,提出的问题很明显,还有一些东西正在发生。涉及ATP结合和释放的化学反应驱动蛋白的脚从跟踪和它们的相对利率作为化学棘轮确保蛋白质向前移动,而不是往后看。一步本身是推动不是由ATP,但周围不断抖动的分子。
这是一个强大的示范,探索生物和合成分子机器之间的相似之处可以提供两个域的好处。
机器无国界
而跨学科合作将塑造未来的分子机器,这些设备可能不存在没有国际伙伴关系。
斯托达特度过了他职业生涯的第一部分工作在英国,后来搬到了美国。今年9月,他写道化学与工程新闻多少谈及了他的研究从国际合作;和6月曾警告“彻头彻尾的疯狂”英国离开欧盟(manbetx手机客户端3.0,2016年6月,p38)。特别是,他担心这种“生命科学”的潜在损失和预测,英国大学将会“在一个相当大的缺点”吸引了来自世界各地的人才。
诺贝尔奖宣布后不久,他在担心扩大使用媒体的焦点,Brexit之后。它使英国科学岌岌可危,我不会感到惊讶,如果你看到这个国家的最能干的科学家离开了,”他告诉英国广播公司。
写在Brexit投票之前,Feringa说,无论公投结果,化学需要作为一个全球社区采取行动应对21世纪的挑战(manbetx手机客户端3.0,2016年6月,p1)。今年的诺贝尔化学奖表明,跨境工作——这两个国家,和纪律——科学发展至关重要。
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