科创大讲堂 | Stoddart教授上线！诺贝尔化学奖得主分享分子机器最新研究进展

分享科研成果、传递创新理念。北京时间4月23日晚上21点，浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）科创大讲堂海外版在诺贝尔化学奖获得者Sir Fraser Stoddart的分享中拉开了帷幕。讲座以线上方式举行，由 Stoddart教授课题组毕业的博士、现为科创中心超分子新物质创制创新工坊（简称创新工坊）青年PI王宇平主持，共吸引线上近3000名观众同步观看。

王宇平研究员在介绍辞中说道：无论多么伟大的技术成就，都离不开持续的创新和发展。Stoddart教授是有机化学和纳米科学领域最杰出的科学家之一，在机械互锁结构的构筑和分子机器的开发方面做出了开创性工作。非常荣幸邀请到他与大家分享研究成果，共同感受科技创新魅力。王宇平研究员还介绍了科创中心和创新工坊的发展概况，并欢迎专家学者前来交流，共同合作，共塑科技创新未来。

分子机器来打开机械吸附新世界

2016年，美国西北大学教授Sir Fraser Stoddart和另外两位科学家一起，由于在设计和合成人工分子机器领域的突破性工作，获得了2016年诺贝尔化学奖，而这也对有机化学的发展产生了深远的影响。

本次讲座，Stoddart教授围绕“人工分子机器：从溶液迈向表面”的主题，分享了人工分子机器的运作原理和发展历程，并展望了人工分子机器在气体储存、高性能电解质材料等方面的潜在应用。

Stoddart教授用生动的图例动画展示了机械键和分子机器的工作原理。机械键是原子相互链接构成分子的一种新的形式，如套在一起的两个面包圈，它们并没有互相连接却又无法分离。通过研究，他成功得到了一类被称作“轮烷”的特殊分子——环状分子套在哑铃形分子轴上形成的一种互锁的结合体。Stoddart教授早期的工作细致地证明了环状分子能沿着分子轴像织布梭一样来回穿梭。当环状分子处在分子轴上的不同位置时，整个轮烷分子的电子结构和导电性能是不一样的，可以分别用 “0”和“1”来表示，这就让分子机器在电子器件领域的应用变为可能。

与此同时，Stoddart教授还着重展示了分子机器近一年的最新研究成果：机械吸附，即通过将人工分子机器固定在金属有机框架（MOF）表面，实现主动吸附。在传统认知中，吸附是一种被动过程，吸附物总是从高浓度区域移动到低浓度区域。但Stoddart教授团队最新的研究成果表明，如果把分子机器固定在物体表面，就可以打破这一认知，实现吸附物由低浓度区向高浓度区移动的活性吸附模式。他进一步表示，这种将环状分子高浓度地聚集到固体表面的方式还可以用于存储大量能量。这一发现不仅在基础理论研究领域产生了重要影响，也为催化剂设计、能量储存和环境修复等领域的发展提供了新的研究思路。如果材料科学家能够将机械吸附应用于其他材料，氢、二氧化碳和甲烷等气体的储存将有望进入一个全新的阶段。

创新就是真正热爱+打破常规

Stoddart教授不仅和大家展示了最新科研成果，还真诚地分享了自己的成长经历，并与线上观众进行了充满激情而又富有哲理的交流探讨。

他鼓励青年师生，要“Do your own thing”，在学术道路上不要盲从，找到自己擅长的领域并投以持之以恒的热情。唯有如此才能打破常规，才能从真正意义上实现创新，做出具有自己特色和标签的工作。

Stoddart教授还鼓励年轻人要有打破舒适区、尝试新领域的勇气，而不是徘徊于自己导师的领域中。像他自己当年也是因为偶然机会转换研究方向，才在分子机器领域找到了兴趣。同时，他还鼓励导师们给予学生更多自由发展空间，他指出真正的创新一定是基于内心的兴趣与热爱，并持之以恒地付出。

“永远不要问自己‘我是否足够优秀去解决某个问题’，大胆尝试就对了！”他还引用贝尔名言表示：“要离开寻常走的阳光大道，潜入密林，你才会发现前所未见的风景。”Stoddart教授还说，拥有创新意识的人从来都只会做那些真正贯穿一生的事业，对他们来说，工作不是去从事某种职业，而是去不断创造。

最后他还对科创中心组织“科创大讲堂”表示了感谢，认为活动很有意义，并希望今后继续与大家分享对话、增进交流。

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文字/图片：吴瑶瑶/孔晓睿 冯元宁

本文编辑：孔晓睿

校对：孔晓睿

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