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“分子机器”诺贝尔奖大师:詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特勋爵


时间:2018-02-07 作者:.
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2017年11月28日,中国科学院2017年当选院士名单公布,诺贝尔化学奖获得者、美国西北大学、天津大学国家千人计划入选者詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特(J. Fraser Stoddart)教授当选中国科学院外籍院士。

司徒塔特指出,“今后不仅要在基础研究领域走在世界前沿,更能在若干应用领域为人类解决共同的技术瓶颈问题”,同时能够结合中国国情和大学优势,在非常规能源开发、新材料开发、环境优化技术和食品等领域有所作为。”

人生与学术交融,司徒塔特教授一步步迈向诺贝尔奖的高峰。从人生和学术两个角度,司徒塔特走过了五十年的科教历程。


一路走来坚持自己的科学品味

上世纪50年代,司徒塔特在苏格兰的一处没有电力供应,也没有任何现代设施的偏远农场中度过了自己的童年。此后前往爱丁堡,经历了惊喜与挑战并存的大学时光

在加拿大女王大学的博士后生涯里,他充分感受到了交流的力量。

1970年开始,他先后在英国谢菲尔德大学、伯明翰大学、美国加州大学洛杉矶分校以及西北大学执教和从事科学研究。一路走来,取得了许多成绩,也时常面临困境,但不论在高峰还是低谷,他始终奉行乐观的人生态度,坚持自己的科学品味。

科技的微型化和小型化革命引发者

在学术的道路上,司徒塔特教授很早就与超分子化学结缘,开展了关于冠醚的模板合成研究工作,并将糖化学与冠醚相结合,建立了分子识别的新体系。

1989年,他逐步找到了属于自己的独特研究方向——机械互锁结构的构筑和研究。他设计合成了一类含有缺电子结构的大环分子,并以此为构筑基元,成功制备了首例基于给受体相互作用的二元索烃。此后,他开创性地提出并合成了轮烷,发现轮烷上的大环分子可以高速地运动,这成为分子机器的一种雏形。

在此基础上,司徒塔特教授先后创造了分子梭、分子开关、分子泵等各类人工分子机器,并将分子机器引入到分子电子学、药物递送以及非平衡态自组装等领域,展现了其广阔的应用前景。

其中,基于分子机器的微型电子芯片可实现1011 bit/cm2的高密度信息存储,有望带来计算机技术的革命。

计算机科学的发展证明,科技的微型化和小型化可引发革命。2016 年度的诺贝尔化学奖获奖者使机器小型化,开创了化学领域的新局面。


培养了顶尖人才实现更高的科学理想

司徒塔特教授的成就不只体现在科学研究上,更体现在培养了众多来自世界各地的顶尖人才。

在天津大学,司徒塔特加入了药学院院长西格尔领衔的973”国家重大科研攻关团队,并加入到天津大学正在建设的生命健康大平台中。

2016年,他还把获得的“安家费”50万元捐献出来设立了“司徒塔特发展基金”,希望延揽更多的人才来天大从事合成分子研究工作。

现在,司徒塔特在天津最大的计划是要建立一个以他名字命名的“天津市Fraser Stoddart研究中心”,这是个集技术研发、人才培养、产业转化为一体的中心。

他计划用5年左右的时间,把天津打造成为分子科学研究领域和健康科学领域的世界级高地,在这里实现更高的科学理想。


中国科学院外籍院士人物名片:詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特(J. Fraser Stoddart

关键词:电子 芯片 分子机器    浏览量:1702

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