2016Nobel化學獎

        2016 年諾貝爾化學獎由 法國的 Jean-Pierre Sauvage、英國的 Sir J. Fraser Stoddart 以及荷蘭的 Bernard L. Feringa以「分子機器(molecular machines)的設計與合成」之貢獻而得獎。

Jean-Pierre Sauvage Sir J. FraserStoddart Bernard L. Feringa

        3名學者可說是分子機器領域的先驅者。分子機器是奈米等級以分子所組成的機器，要能夠操控化學分子，才能使之前後運動，對外輸出能量。在他們的研究之前，雖已有分子機器的概念，但沒有人能將分子機器實際操作出來，直到1990年代3人有突破性研究後，分子機器領域才開始迅速蓬勃發展，將化學發展推向新的領域。

        1983 年 Sauvage 成功連結兩個大環分子，形成機械互鎖分子「索烴(catenane)」，索烴環之間，是以「機械鍵」作為連結。一般而言，機械若要成功地啟動運作，必須由能夠相對驅動運轉的零件組成，而索烴內部內鎖的兩個環分子剛好符合這個條件。Sauvage 不只合成了一個新的分子，同時也發現了新的化學鍵－「機械鍵」。

　　Stoddart 於 1991 年合成具內鎖的大環分子「車輪烷(rotaxane)」，車輪烷是由數個大型「冠醚(crown ethers)」互相環扣連結而成的分子。他結合一個環狀分子與一個內鎖的大環分子(分子輪軸)，讓環狀分子可以繞著輪軸運轉。後來他進而研發出可以上升0.7×10^－9 m(0.7奈米)的「分子電梯(molecular lift)」、可彎折黃金薄片的「分子肌肉(molecular muscle)」與分子電腦晶片。

        Feringa 則是第一個研發出「分子馬達(molecular motor)」的人：他在 1999 年成功地讓一具「分子轉子葉片(molecular rotor blade)」持續以同一方向旋轉。後來他更利用分子馬達轉動1個長28×10^－6m(28微米)、體積是其10000倍的玻璃汽缸，並且開發出一部「奈米車（nanocar）」。

        分子機器在未來的應用上可說是無可限量：包括新型材料、記憶元件(Stoddart就曾實際應用用於記憶元件)、感測器與能源儲存系統等，甚至還能應用於醫療上，進入人體組織修復器官、除去癌變細胞或更換有缺陷的人體基因。