Нобелевская премия по химии присуждена за молекулярные машины

Нобелевская премия по химии в 2016 г. присуждена за исследования в области молекулярных машин, сообщил Нобелевский комитет. Ее поделят молекулярные химики, нанотехнологи Джеймс Фрейзер Стоддарт, Жан-Пьер Саваж и Бернард Феринга.

Заслуга ученых в том, что они разработали теоретическую базу и на ее основе сконструировали молекулы, которые ведут себя как привычные машины при подаче энергии. Нобелевский комитет сравнивает потенциал этой технологии с созданием кривошипно-шатунного механизма, которое в XIX в. привело к промышленной революции. «Несмотря на то что эволюция молекулярных машин к сложным и полезным формам находится в самом начале, лауреаты убедительно доказали возможность разработки и синтеза молекулярных машин с заранее заданными свойствами», - пишет Нобелевский комитет.

Жан-Пьер Саваж, работая в Страсбургском университете имени Луи Пастера в 1980-х гг., разработал метод синтеза сложных молекул по шаблону. До этого получение ключевых частей молекулярных машин - катенанов (механически сцепленные кольца атомов) и ротаксанов (кольцо, механически вращающееся вокруг гантелевидной оси) - было возможно только статистически. Одно это открытие составило основу новой дисциплины - топологической химии.

Джеймс Фрейзер Стоддарт впервые продемонстрировал и изучил явление трансляционной изомерии - когда молекулу можно управляемо и обратимо переводить в одно из устойчивых состояний. Кроме того, Стоддарт усовершенствовал метод синтеза ротаксанов. Это открытие уже позволило говорить о применении топологического завязывания при создании молекулярных машин. Уже в середине 2000-х совместная работа групп исследователей привела к созданию «микролифтов» и «молекулярных осцилляторов».

Бернард Феринга в 1999 г. продемонстрировал первый молекулярный мотор в традиционном понимании - структуру, способную вращаться вокруг оси в одном направлении под действием света. В 2014 г. его группа показала мотор вращающийся с частотой 12 МГц.

В 2015 г. премия по химии была присуждена за исследование механизмов восстановления молекул ДНК. Лауреатами стали швед Томас Линдал, американец Пол Модрич и американец турецкого происхождения Азиз Санкар.

Ранее на «нобелевской неделе» стали известны лауреаты «нобелевки» по медицине (ее получил японский ученый Ёсинори Осуми за открытие генного механизма аутофагии) и по физике (лауреатами стали Дэвид Таулес, Дункан Холдейн и Майкл Костерлитц за открытие топологических фазовых переходов и топологических фаз материи).

В 2016 г. размер премии составляет 8 млн шведских крон (около $931 000).