发布时间：2024-11-17 07:19:16 来源: sp20241117
日前，第六期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学相辉堂举行，这次来为中国学生讲课的，是2016年诺贝尔化学奖得主伯纳德·卢卡斯·费林加。这位荷兰科学家以“造‘小’的艺术：从分子开关到分子马达”为题，分享了他的研究故事以及对于学术与创新的洞见。
费林加梦想开始的地方，是一个美丽的荷兰小乡村，他出生在那里，12岁之前，从未离开过那里。“对年轻人来说，最重要的是要提出问题。”费林加说，小时候的自己总是关心为什么花朵如此美丽、为什么春天作物生长等问题。
在农场的阁楼上，小费林加还拥有一座小小的化学实验室。在那里，他亲手合成化合物，观察漂亮的晶体，通向科学的冒险之旅就此启程。“我喜欢分子世界，在分子美丽的花园中，我也常常迷路，找不准方向。但是这些让人‘绕圈圈’的问题是最有趣的，它们会带来意想不到的答案，改变我们的世界。”他说。
在格罗宁根大学学习时，费林加亲手做出了一个“分子”。“当我告诉教授，我做出了分子，他说，在你之前没有人做出过这个，这个分子是属于你的。”费林加至今仍对自己造出“分子”的事儿感到特别骄傲，“尽管这个分子并没有什么用处”。
因为喜欢发明，费林加做过很多有趣的尝试——荷兰以风车著名，他便想着用分子来搭一座风车，“有底柱、风叶和轴，通过光的驱动，能像真正的风车一样转起来”，甚至造出一整个能放在水平面上的“分子风车公园”。
通过观察月亮与地球的运动关系，费林加和学生还一起设计了一个颇具浪漫色彩的分子机器，在旋转时就像是月亮绕地球。
如今，这位诺奖得主依然葆有好奇心。他专门买了本细胞学的书，1200页，像个大一新生一样从头学起，“当我们想要制造智能药品，就要和生物学家、临床医生合作，我需要了解他们的知识。我们相互学习、相互欣赏，这极其重要”。
费林加主要研究“分子机器”，它指的是由许多不同分子水平部件组装在一起的装置，这些分子部件在外部刺激下，可以像机器一样运动，是一种超分子体系。“分子开关”是其中一个非常重要的研究成果。
“分子开关”能够在0和1两种状态进行转换，“眼睛就是一种最简单的生物开关。而分子开关则将0和1的转换带到了纳米级的尺度”。费林加相信，“分子开关”的光敏性，与可以对患处实现精准治疗的特点，让它能够在医药行业大显身手。他说：“众所周知，细菌的耐药性是人类的‘定时炸弹’，于是我们生产了能够以光来激活的抗生素，通过光线的照射实现开启和关闭”。
费林加总说，面对未来最好的方式就是“发明未来”。为此，他和他的4个学生花了8年时间，发明了一台微型四轮纳米车。在这辆大小仅有2纳米的微型车上，分子马达的旋转力，能转化成平移的力，能让这台世界上最小的车开动。
一开始，团队造出来的四轮纳米车，所有轮子往一个方向旋转，车子只能原地打转不能前进。团队为此花了3年纠正错误。费林加不怕犯错，他也建议大家千万不要害怕犯错，“科学研究中，所有的门路都要自己摸索，到底哪里走得通，一开始谁都不知道，所以你必须允许犯错，并会从错误中学到知识”。
分子马达研究清楚了，费林加又进一步深入开展“人工肌肉”研究，用分子马达帮助肌肉收缩。
分子马达、纳米车、分子机器……对很多人来说，费林加做的研究听上去像是科幻片，距离日常生活依然遥远。事实上，基础研究到现实应用从来不会一蹴而就。费林加最头疼的问题之一，就是经常被问“你的研究有什么用”。
“现在的分子马达，相当于19世纪30年代的电动马达，那时的研究者仅仅在实验室里展示各式各样的旋转曲柄和动轮，丝毫不知这些东西将引起洗衣机、风扇的诞生。”费林加相信，通过不同学科的协作，能铺就未来发展之路。
费林加畅想，现在，分子马达和分子车已经可以做出旋转、平移等精彩的动作，50年后，它们或许会迎来实质性应用，那时将做得更多更好。
比如在医疗领域，分子机器可以进入人体精准靶向递送药物，为癌症治疗提供助力；在材料领域，分子机器可以制造能够进行自清洁和自修复的材料；在计算机领域，分子机器可以成为信息的存储单元……
对于青年学子，费林加建议，学术研究行稳致远需要“两条腿”走路，而不能“单脚跳”——一方面，致力创新突破，争取获得开创性成果；另一方面，也要在自己熟悉的领域做些研究，为自己积攒学术声誉，提高学术能力。“这样一来，即使遇到失败也有缓冲的余地。”费林加说。
殷梦昊 张菲垭 中青报·中青网记者 王烨捷 来源：中国青年报 【编辑:邵婉云】