(香港文(wén)匯網記者 章蘿蘭 上海報道)第六期浦江科(kē)學大師講壇在復旦大學開講,2016年諾貝爾化學獎得主伯納德·盧卡斯·費林加(Bernard Lucas Feringa)坦言,他(tā)最為頭疼的問題之一,就是經常被問「你的研究有(yǒu)什麼用(yòng)」。其從事的分(fēn)子馬達、納米車、分(fēn)子機器等研究,在普通人聽來無異於「科(kē)幻片」,但他(tā)認為,50年後,分(fēn)子馬達和分(fēn)子車或許會迎來實質性應用(yòng)。「比如在醫療領域,分(fēn)子機器可(kě)以進入人體精準靶向遞送藥物(wù),為癌症治療提供助力;在材料領域,分(fēn)子機器可(kě)以製造能(néng)夠進行自清潔和自修復的材料;在計算機領域,分(fēn)子機器可(kě)以成為信息的存儲單元……」,他(tā)相信,「 迎接未來最好的方式就是『發明未來』。」
在論壇上,這位荷蘭科(kē)學家以「造『小(xiǎo)』的藝術:從分(fēn)子開關到分(fēn)子馬達」為題,熱情分(fēn)享了他(tā)的研究故事,以及對於學術與創新(xīn)的洞見。「我喜歡分(fēn)子世界,在分(fēn)子美麗的花(huā)園中,我也常常迷路,但是這些讓人『繞圈圈』的問題是最有(yǒu)趣的,它們會帶來意想不到的答(dá)案,改變我們的世界。」懷着對分(fēn)子研究的熱情,費林加進入格羅寧根大學學習。期間,他(tā)親手做出了一個分(fēn)子。「當時我告訴教授我做出了分(fēn)子,他(tā)說,世界上在你之前沒有(yǒu)人做出過這個,這個分(fēn)子是屬於你的。」提起這件事,費林加今天依然驕傲。
「我們要以什麼樣的方式面對未來?」略作停頓後,費林加伸手向前輕輕一握。「迎接未來最好的方式就是『發明未來』。」因為喜歡發明,費林加做過很(hěn)多(duō)有(yǒu)趣的嘗試——荷蘭以風車著名,他(tā)便想着用(yòng)分(fēn)子來搭一座風車,「有(yǒu)底柱、風葉和軸,通過光的驅動,能(néng)像真正的風車一樣轉起來。」甚至造出一整個能(néng)放在水平面上的「分(fēn)子風車公園」。通過觀察月亮與地球的運動關係,費林加和學生還一起設計了一個頗具浪漫色彩的分(fēn)子機器,在旋轉時就像是月亮繞地球。
費林加合成的分(fēn)子馬達,則是將宏觀意義上的發動機在微觀層面進行復現,是分(fēn)子機器的關鍵組成部件之一。「一旦在分(fēn)子層面控制了運動,就為控制其他(tā)各種形式的運動提供了可(kě)能(néng)。這一研究成果為未來新(xīn)材料的研發開啟了廣闊前景。」費林加研製的第一個分(fēn)子馬達,一小(xiǎo)時只能(néng)轉一圈,「可(kě)不能(néng)把這個馬達安在車上,太慢了」,而最新(xīn)的分(fēn)子馬達一秒(miǎo)鐘可(kě)以旋轉1000萬圈,這是個驚人的進步。
費林加由此進一步深入,開展「人工肌肉」研究項目,這個項目中幫助肌肉收縮的就是分(fēn)子馬達。當聽眾針對人工肌肉提問,費林加大手一揮,興致勃勃邀請對方上台扳手腕。落敗後的他(tā)笑着打趣:「我現在比不過你,但等到我可(kě)以裝上人工肌肉,那麼多(duō)分(fēn)子馬達集中發力,一定比你的力氣大得多(duō)!我們打個賭,五年後再比一下。」
通過耦合分(fēn)子馬達,費林加團隊還研製出四輪「分(fēn)子車」。在這輛大小(xiǎo)僅有(yǒu)2納米微型的車上,分(fēn)子馬達的旋轉的力轉化成為平移的力,世界上最小(xiǎo)的車就這樣開動了。為了造出這輛微型納米車,費林加和4個學生花(huā)了足足8年時間。
分(fēn)子馬達、納米車、分(fēn)子機器……對於很(hěn)多(duō)人來說,費林加做的研究聽上去像是科(kē)幻片,距離日常生活依然遙遠。事實上,基礎研究到現實應用(yòng)從不會一蹴而就。費林加最為頭疼的問題之一,就是經常被問「你的研究有(yǒu)什麼用(yòng)」。「現在的分(fēn)子馬達,相當於19世紀30年代的電動馬達,那時的研究者僅僅在實驗室裏展示各式各樣的旋轉曲柄和動輪,絲毫不知這些東西將導致洗衣機、風扇的誕生。」費林加相信,通過不同學科(kē)的協力與合作,能(néng)鋪就未來發展之路。
費林加暢想,現在,分(fēn)子馬達和分(fēn)子車已經可(kě)以做出旋轉、平移、推動這樣精彩的運動,50年後,它們或許會迎來實質性應用(yòng),那時將做得更多(duō)、更好。
比如在醫療領域,分(fēn)子機器可(kě)以進入人體精準靶向遞送藥物(wù),為癌症治療提供助力;在材料領域,分(fēn)子機器可(kě)以製造能(néng)夠進行自清潔和自修復的材料;在計算機領域,分(fēn)子機器可(kě)以成為信息的存儲單元……
「怎樣創造未來、解決人類現有(yǒu)困境?分(fēn)子納米技術可(kě)以提供一種路徑,其他(tā)科(kē)學也有(yǒu)自己的路徑,但最重要的是我們要將智慧和努力結合起來。」費林加的團隊和合作對象中包括許多(duō)不同國家、不同專業的學者,他(tā)也正通過學習,與不同學科(kē)對話交流,激發更多(duō)研究靈感。
「科(kē)學的旅程是一場冒險,對於年輕人來說,保持好奇、勇於探索是最重要的。」對於青年學子,費林加總不吝給予最熱情的鼓勵,同時不忘建議,學術研究行穩致遠的訣竅,需要「兩條腿」走路,而不能(néng)「單腳跳」——一方面,致力創新(xīn)突破,爭取得出開創性成果;另一方面,也要在自己熟悉的領域做些研究,為自己積攢學術聲譽,提高學術能(néng)力。「這樣一來,即使遇到失敗也有(yǒu)緩衝的餘地。」
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