你连车牌都拍不到，老司机却已经用分子飙车了

分子机器有什么用？

看到诺奖化学奖花落真·化学，很多人还是会提出这个让基础科学研究者们只想笑笑走开的问题……  

获奖者之一费林加说，“这就像当年有人问怀特兄弟，第一架飞机造出来时，我们要这个会飞的玩意做甚啊？”  

现在坐飞机成了家常便饭，当年问这个问题的人一定没想到吧。  

不过，在另一群分子化学家眼里，分子机器当然有用啦：

既然有轮子有车，那就可以飚！车！啊！

不开玩笑，真的有这样一个比赛——纳米车大奖赛（Nanocar Race）。

这个分子车飙车大赛于2016年10月14-15日举行，比赛的主办方是法国国家科学研究中心（CNRS），赛场位于法国图卢兹的材料和结构研究中心（Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales，缩写CEMES）。比赛内容非常简单——来自世界9个国家的实验室组成了6支队伍，自己设计自己的分子车，然后在一个纯金的跑道上（是金，不是金色），在零下270多度的真空中，让分子车往前开，在指定时间内谁开得最远，谁就获胜了。

但是看起来依然还是……有点模糊？  谁给赛车加油呢？动力来自电子显微镜尖端的探针，他们需要给探针上面加上一点电压，产生微弱的电流，刺激分子车往前移动。

这个德国小哥叫Frank Eisenhut的队伍来自德累斯顿科技大学，他们拿出了最不像车的车——其实看起来更像是一个飞镖——名字是“风车”（Windmill），四个ABP分子由氢键连起来。这项赛事里，所有的车，都必须不大于1000个原子，而他们这个小玩意算是倒数第二迷你的。电荷刺激风车的臂，然后整个车会朝着那个臂的方向移动。

他们的车更大、更像是车，有正儿八经的底盘，还有轮子，名字叫Green Buggy——绿色沙漠车。该车的化学名可以写上10行，简单来讲就是184个碳原子和116个氢原子。电流通过的时候，会刺激“轮子”旋转，像一个真车一样往前开！（这个也跟昨天诺贝尔化学奖介绍的那个可以转动的轮子是有点相通的）

他们队伍介绍自己的优势的时候，一本正经地说，轮子的滚动摩擦比较小……嗯，是这个道理。  （顺便，组装的过程已经于2012年发表了论文）  瑞士队由巴塞尔大学的实验室参加，它们的Swiss Dragster跟德国队的一样都非常小，比较平，只有三个“臂”。

不过呢，他们的车的弱点也很明显——这个大分子不能很好地附着在金的表面，常常会跑到电子显微镜的探针上，冲出赛道消失了。 

日本代表队来自筑波的国家材料研究中心，也是业界大手汽车公司丰田赞助的。

但是他们的车呢和丰田不太一样，结构非常柔软，通过蠕动前进，像毛毛虫一样。

然后是带有美式肌肉车感觉的美国队，来自俄亥俄大学。车名Bobcat Wagon，看这霸气的轮子！

最后是奥地利-美国联合队，分别来自格拉茨大学和赖斯大学。这个车和法国队有点相似，不过截止写稿的时候，他们还没有确定最后的方案……（这样真的好么，还有10天就要参赛了诶……）

（插播冷知识：著名的卡尔·奔驰老师在1885年造出了第一辆真正意义上的汽车。第一次有组织的比赛飙车呢？1887年的巴黎，大约两公里，从Neuilly Bridge到Bois de Boulogne。当然，第一次正式的汽车赛是1894年从巴黎到卢恩，那时候的车是这个样子的……）

这次比赛，挑战的主要是能够合成精密结构的分子，还能对它进行操控。这是分子机器的一大步。将来更复杂的分子机器，也会建立在这些技术基础之上。甚至推动整个分子化学领域的进步。化学不再是像科学怪人一样拿个瓶瓶罐罐，分子化学拼的就是微观世界的高精尖。

其实还是很难的，卫报这么形容，“想象你是在一片黑暗中，戴着拳击手套拼乐高玩具”（Imagine trying to build a lego castle in the dark with boxing gloves）。

现在我们有了分子乐高车，以后也会有分子乐高城，有愉快的小人在乐高城里走来走去……啊啊，那时候会有真·分子跑车也不一定。

本文转自[果壳] 

作者[李子李子短信]

文章归属权归果壳网及相关作者所有

原文链接：[有了分子机器可以干什么？做个赛车飙车] 

http://www.guokr.com/post/759007/

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